JP2013187472A - Cover sheet for solar batteries and solar battery module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、太陽電池用カバーシート及び太陽電池モジュールに関する。 The present invention relates to a solar cell cover sheet and a solar cell module.
近年、地球温暖化等の環境問題に対する意識が高まる中、特に太陽光発電については、そのクリーン性や無公害性という点から期待が高まっている。太陽電池は太陽光のエネルギーを直接電気に換える太陽光発電システムの中心部を構成するものである。その構造としては一般的に、複数枚の太陽電池素子(セル)を直列、並列に配線し、セルを保護するために種々パッケージングが行われ、ユニット化されている。このパッケージに組み込まれたユニットを太陽電池モジュールと呼び、一般的に太陽光が当たる面を上部保護材として透明基材(ガラス/透光性太陽電池シート;フロントシート)で覆い、裏面を下部保護材として耐候性フィルムを含むバックシートで保護し、その間隙を熱可塑性プラスチック(例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体)からなる封止材(封止樹脂層)で埋めた構成になっている。 In recent years, with increasing awareness of environmental issues such as global warming, expectations are increasing especially for photovoltaic power generation in terms of its cleanliness and non-polluting properties. The solar cell constitutes the central part of a photovoltaic power generation system that directly converts sunlight energy into electricity. In general, a plurality of solar cell elements (cells) are wired in series and in parallel as the structure, and various packaging is performed to protect the cells, thereby forming a unit. The unit built in this package is called a solar cell module, and the surface exposed to sunlight is generally covered with a transparent base material (glass / translucent solar cell sheet; front sheet) as the upper protective material, and the back surface is protected underneath. The material is protected by a back sheet including a weather resistant film as a material, and the gap is filled with a sealing material (sealing resin layer) made of a thermoplastic (for example, ethylene-vinyl acetate copolymer).
太陽電池を使用する上で問題になるのがホットスポット現象である。ホットスポット現象とは、落葉の付着等により影がかかったセル又は製造不良のセル(ホットスポットセル)に逆バイアスが加わり、抵抗が大きくなって温度上昇を引き起こすという現象である(例えば、非特許文献1を参照)。この現象により、セルの破損や、バックシートに波打ちや膨れ等の外観不良が生じる。
これに対し、特許文献1には、ホットスポット現象が生じた場合の温度を低減するとともに温度分布を平準化した太陽電池モジュールを提供することを目的として、バイパス回路を形成する技術が提案されている。また、特許文献2には、ホットスポット現象に起因する封止材の白濁を抑制する目的で、充填材(封止材)用樹脂中に核剤を分散させる技術が提案されている。
一方、特許文献3には、耐熱性を維持したままバックシートの膨れ等の外観不良のリスクを低減することを目的として、所定温度で発生するガスを特定量に抑制するとともにゲル分率を特定量とした樹脂封止シート(封止材)が提案されている。
The hot spot phenomenon is a problem when using solar cells. The hot spot phenomenon is a phenomenon in which a reverse bias is applied to a cell that is shaded due to adhesion of fallen leaves or the like (a hot spot cell), and the resistance increases to cause a temperature rise (for example, non-patented). Reference 1). Due to this phenomenon, the appearance of defects such as cell breakage and undulation or swelling of the back sheet is generated.
On the other hand, Patent Document 1 proposes a technique for forming a bypass circuit for the purpose of providing a solar cell module that reduces the temperature when the hot spot phenomenon occurs and leveles the temperature distribution. Yes. Patent Document 2 proposes a technique for dispersing a nucleating agent in a filler (sealing material) resin for the purpose of suppressing the cloudiness of the sealing material due to the hot spot phenomenon.
On the other hand, in Patent Document 3, for the purpose of reducing the risk of appearance defects such as swelling of the backsheet while maintaining heat resistance, the gas generated at a predetermined temperature is suppressed to a specific amount and the gel fraction is specified. A resin sealing sheet (sealing material) in an amount has been proposed.
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、過熱しているセルの面積を低減することはできるものの、依然として約150℃以上の高温下に晒される部位があるという状況は解消できていない。また、特許文献2では、ホットスポットによる封止材の白濁を抑制するための提案がなされているものの、バックシートの外観不良の抑制については解消されていない。この点、特許文献3には、バックシートの膨れ等の外観不良のリスクを低減するための封止材が開示されているが、その製造には、大きなエネルギーを要する電子線架橋が必要であり、工程も複雑になるという不具合があった。 However, although the technique described in Patent Document 1 can reduce the area of the overheated cell, the situation where there is still a portion exposed to a high temperature of about 150 ° C. or more cannot be solved. Moreover, in patent document 2, although the proposal for suppressing the cloudiness of the sealing material by a hot spot is made | formed, suppression of the external appearance defect of a backsheet is not eliminated. In this regard, Patent Document 3 discloses a sealing material for reducing the risk of appearance defects such as swelling of the backsheet, but its production requires electron beam crosslinking that requires large energy. There was a problem that the process was complicated.
本発明の課題は、ホットスポット現象が生じてもバックシートに外観不良が生じにくい太陽電池モジュールを実現するための太陽電池用カバーシートを提供することにある。 The subject of this invention is providing the solar cell cover sheet for implement | achieving the solar cell module which an external appearance defect does not produce easily even if a hot spot phenomenon arises.
本発明者らは、ホットスポット現象が、太陽電池全面が過熱するものでなく、特定のセル付近の限られた範囲のみが過熱し、その周辺との温度差を発現するものであることに着眼した。そして、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、バックシートから発生する応力が波打ちの要因となること、つまり、バックシート内において、過熱された箇所が線膨張挙動により変形(長さが増加)することでその周辺部との間に変形量の差を生じ、この変形量の差と貯蔵弾性率との関係から発生する応力が要因となってバックシートが波打ちすることを見出した。
太陽電池は屋外で使用されるため、太陽電池用の積層シートは、バックシートであってもフロントシートであっても耐候性フィルムを有することが一般的である。ところが、耐候性フィルムの多くは線膨張係数や貯蔵弾性率が大きく、ホットスポット現象の際に積層シートの膨れや波打ちのような外観不良の要因となりやすい。そこで、線膨張係数の小さいA層と、耐候性フィルムのように線膨張係数及び貯蔵弾性率の大きい層からなるB層とを有し、かつ、A層及びB層の合計厚みに対するA層の厚み比〔A/A+B〕が特定比率以上の厚さである積層シートを用いることにより、耐候性を備え、且つ外観不良が抑制された太陽電池用カバーシートを実現できることを見出すに至った。また、これに加え、封止材から発生するアウトガスが膨れを引き起こし、上記波打ちを悪化させる要因となることを見出した。
The present inventors have observed that the hot spot phenomenon is not that the entire solar cell is overheated, but only a limited area near a specific cell is overheated and develops a temperature difference from its surroundings. did. As a result of intensive studies to solve the above problems, the stress generated from the backsheet becomes a factor of undulation, that is, the overheated portion in the backsheet is deformed by the linear expansion behavior (length). It has been found that a difference in deformation amount is produced between the peripheral portion and the back sheet undulate due to the stress generated from the relationship between the difference in deformation amount and the storage elastic modulus. .
Since solar cells are used outdoors, it is common that a laminated sheet for solar cells has a weather resistant film regardless of whether it is a back sheet or a front sheet. However, most of the weather resistant films have a large linear expansion coefficient and storage elastic modulus, and are liable to cause appearance defects such as swelling and undulation of the laminated sheet during the hot spot phenomenon. Therefore, the A layer having a small linear expansion coefficient and the B layer composed of a layer having a large linear expansion coefficient and a storage elastic modulus like a weather resistant film, and the A layer with respect to the total thickness of the A layer and the B layer It has been found that by using a laminated sheet having a thickness ratio [A / A + B] of a specific ratio or more, it is possible to realize a solar cell cover sheet having weather resistance and suppressed appearance defects. In addition to this, it has been found that outgas generated from the sealing material causes blistering and deteriorates the waving.
すなわち、本発明は、外観不良の要因が種々ある中で、耐候性フィルムから発生する応力を決定する線膨張係数及び貯蔵弾性率の観点から、積層シートの変形挙動をコントロールするとともに、アウトガス量が規定内である封止材とを組み合わせることにより、積層シートの膨れや波打ちといった外観不良の抑制に大きく寄与するものであることを見出したものである。 That is, the present invention controls the deformation behavior of the laminated sheet from the viewpoint of the linear expansion coefficient and storage elastic modulus, which determine the stress generated from the weather resistant film, among various factors of appearance defects, and the outgas amount is It has been found that by combining with a sealing material that is within the regulations, it greatly contributes to suppression of appearance defects such as swelling and undulation of the laminated sheet.
また、本発明において特定される積層シートと封止材の組み合わせを有する太陽電池用カバーシートによれば、ホットスポット現象が生じてもバックシートに外観不良が生じにくい太陽電池モジュールを実現することができる。本発明はこのような知見に基づき完成するに至ったものである。 Moreover, according to the cover sheet for solar cells having the combination of the laminated sheet and the sealing material specified in the present invention, it is possible to realize a solar cell module that is less likely to cause poor appearance on the back sheet even when a hot spot phenomenon occurs. it can. The present invention has been completed based on such findings.
すなわち、本発明は、下記[1]〜[9]に関する。
[1]下記条件(a)を満たすA層及び下記条件(b)を満たすB層を有し、かつ、A層及びB層の合計厚みに対するA層の厚み比〔A/A+B〕が40%以上である積層シートと、150℃で測定したアウトガス量が1×10-5g/cm2以下である封止材とを有することを特徴とする太陽電池用カバーシート。
条件(a):縦方向(MD)及び横方向(TD)ともに線膨張係数が5×10-5/℃以下であり、かつ、150℃、振動周波数10Hzで測定した貯蔵弾性率が1×108Pa以上である。
条件(b):縦方向(MD)又は横方向(TD)の少なくとも一方の線膨張係数が5×10-5/℃より大きく、かつ、150℃、振動周波数10Hzで測定した貯蔵弾性率が1×106Pa以上である。
[2]前記A層が、二軸延伸ポリエチレンテレフタレート及び/又は二軸延伸ポリエチレンナフタレートからなる、上記[1]に記載の太陽電池用カバーシート。
[3]前記B層が、ポリビニルフルオライド、ポリビニリデンフルオライド、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、及びテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−ビニリデンフルオライド共重合体からなる群から選ばれる1種以上のフッ素系樹脂からなる、上記[1]又は[2]に記載の太陽電池用カバーシート。
[4]前記封止材が、ポリエチレン系樹脂組成物を含むものである、上記[1]〜[3]のいずれかに記載の太陽電池用カバーシート。
[5]前記ポリエチレン系樹脂組成物が、下記(i)の条件を満足するエチレン−α−オレフィンランダム共重合体(I)99〜50質量%と、下記(ii)の条件を満足するエチレン−α−オレフィンブロック共重合体(II)1〜50質量%とを含有する樹脂組成物(III)である、上記[4]に記載の太陽電池用カバーシート。
(i)示差走査熱量測定における加熱速度10℃/分で測定される結晶融解熱量が0〜70J/g
(ii)示差走査熱量測定における加熱速度10℃/分で測定される結晶融解ピーク温度が100℃以上であり、かつ、結晶融解熱量が5〜70J/g
[6]太陽電池用バックシートとして用いられる、上記[1]〜[5]のいずれかに記載の太陽電池用カバーシート。
[7]上記[1]〜[6]のいずれかに記載の太陽電池用カバーシートを有する太陽電池モジュール。
[8]単結晶シリコン系化合物又は多結晶シリコン系化合物からなる太陽電池セルを有する、上記[7]に記載の太陽電池モジュール。
[9]透光性部材からなる前面部材を有する、上記[7]又は[8]に記載の太陽電池モジュール。
That is, the present invention relates to the following [1] to [9].
[1] A layer satisfying the following condition (a) and a B layer satisfying the following condition (b), and the thickness ratio of the A layer to the total thickness of the A layer and the B layer [A / A + B] is 40% A solar cell cover sheet comprising: the laminated sheet as described above; and a sealing material having an outgas amount of 1 × 10 −5 g / cm 2 or less measured at 150 ° C.
Condition (a): Storage modulus measured at 150 ° C. and a vibration frequency of 10 Hz is 1 × 10 with a linear expansion coefficient of 5 × 10 −5 / ° C. or less in both the machine direction (MD) and the transverse direction (TD). 8 Pa or more.
Condition (b): Storage modulus measured at 150 ° C. and a vibration frequency of 10 Hz is 1 when the linear expansion coefficient in at least one of the machine direction (MD) or the transverse direction (TD) is greater than 5 × 10 −5 / ° C. × 10 6 Pa or more.
[2] The cover sheet for a solar cell according to [1], wherein the layer A is made of biaxially stretched polyethylene terephthalate and / or biaxially stretched polyethylene naphthalate.
[3] One or more selected from the group consisting of polyvinyl fluoride, polyvinylidene fluoride, ethylene-tetrafluoroethylene copolymer, and tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene-vinylidene fluoride copolymer. The solar cell cover sheet according to the above [1] or [2], comprising the fluorine resin.
[4] The solar cell cover sheet according to any one of [1] to [3], wherein the sealing material includes a polyethylene-based resin composition.
[5] The ethylene-based resin composition satisfies 99 to 50% by mass of an ethylene-α-olefin random copolymer (I) that satisfies the following condition (i) and ethylene that satisfies the following condition (ii): The cover sheet for solar cells according to the above [4], which is a resin composition (III) containing 1 to 50% by mass of an α-olefin block copolymer (II).
(I) The heat of crystal fusion measured at a heating rate of 10 ° C./min in differential scanning calorimetry is 0 to 70 J / g.
(Ii) The crystal melting peak temperature measured at a heating rate of 10 ° C./min in differential scanning calorimetry is 100 ° C. or more, and the crystal melting heat amount is 5 to 70 J / g.
[6] The solar cell cover sheet according to any one of [1] to [5], which is used as a solar cell backsheet.
[7] A solar cell module having the solar cell cover sheet according to any one of [1] to [6].
[8] The solar cell module according to [7], including a solar cell made of a single crystal silicon compound or a polycrystalline silicon compound.
[9] The solar cell module according to the above [7] or [8], which has a front member made of a translucent member.
本発明の太陽電池用カバーシートを用いて作製した太陽電池モジュールは、ホットスポット現象が生じても積層シートに膨れや波打ち等の外観不良が生じにくい。また、本発明によれば、大きなエネルギーを要する電子線架橋を行う必要がなく、また、太陽電池を設計する際に複雑な回路を形成する必要もないので、低コストで積層シートの外観不良を防止することができる。 The solar cell module produced using the solar cell cover sheet of the present invention is less prone to appearance defects such as swelling and undulation in the laminated sheet even when a hot spot phenomenon occurs. In addition, according to the present invention, it is not necessary to perform electron beam cross-linking that requires a large amount of energy, and it is not necessary to form a complicated circuit when designing a solar cell. Can be prevented.
本発明の太陽電池用カバーシートは、少なくとも2層を有する積層シートと、封止材とを有する。なお、前記積層シートは、太陽電池用のバックシート及び/又はフロントシートとして機能する。
[積層シート]
本発明において、前記積層シートを構成する2層とは、具体的には、下記条件(a)を満たすA層及び下記条件(b)を満たすB層である。
条件(a):縦方向(MD)及び横方向(TD)ともに線膨張係数が5×10-5/℃以下であり、かつ、150℃、振動周波数10Hzで測定した貯蔵弾性率が1×108Pa以上である。
条件(b):縦方向(MD)又は横方向(TD)の少なくとも一方の線膨張係数が5×10-5/℃より大きく、かつ、150℃、振動周波数10Hzで測定した貯蔵弾性率が1×106Pa以上である。
The cover sheet for solar cells of the present invention includes a laminated sheet having at least two layers and a sealing material. The laminated sheet functions as a back sheet and / or a front sheet for solar cells.
[Laminated sheet]
In the present invention, the two layers constituting the laminated sheet are specifically an A layer that satisfies the following condition (a) and a B layer that satisfies the following condition (b).
Condition (a): Storage modulus measured at 150 ° C. and a vibration frequency of 10 Hz is 1 × 10 with a linear expansion coefficient of 5 × 10 −5 / ° C. or less in both the machine direction (MD) and the transverse direction (TD). 8 Pa or more.
Condition (b): Storage modulus measured at 150 ° C. and a vibration frequency of 10 Hz is 1 when the linear expansion coefficient in at least one of the machine direction (MD) or the transverse direction (TD) is greater than 5 × 10 −5 / ° C. × 10 6 Pa or more.
本発明において、前記積層シートにおけるA層及びB層の合計厚みに対するA層の厚み比〔A/A+B〕は、40%以上であり、好ましくは50%以上、より好ましくは60%以上である。これによれば、積層シートの膨れや波打ち現象を抑えることが可能である。また、上限値は特に制限されないが、好ましくは95%以下であり、より好ましくは90%以下、更に好ましくは80%以下である。これによれば、B層が有する耐候性を発現することが可能である。
なお、前記積層シートに、A層及び/又はB層が複数層含まれる場合、A層の厚みとは、前述の条件(a)を満たすA層すべての厚みであり、B層の厚みとは、前述の条件(b)を満たすB層すべての厚みである。
また、前記積層シートの厚みは特に限定されるものではないが、好ましくは50μm以上、より好ましくは100μm以上、更に好ましくは150μm以上であり、かつ、好ましくは500μm以下、より好ましくは450μm以下、更に好ましくは400μm以下であればよい。
In the present invention, the thickness ratio [A / A + B] of the A layer to the total thickness of the A layer and the B layer in the laminated sheet is 40% or more, preferably 50% or more, more preferably 60% or more. According to this, it is possible to suppress the swelling and undulation phenomenon of the laminated sheet. The upper limit is not particularly limited, but is preferably 95% or less, more preferably 90% or less, and still more preferably 80% or less. According to this, it is possible to express the weather resistance of the B layer.
When the laminate sheet includes a plurality of layers A and / or B, the thickness of the A layer is the thickness of all the A layers that satisfy the above-described condition (a), and the thickness of the B layer is , The thickness of all the B layers satisfying the above-mentioned condition (b).
The thickness of the laminated sheet is not particularly limited, but is preferably 50 μm or more, more preferably 100 μm or more, still more preferably 150 μm or more, and preferably 500 μm or less, more preferably 450 μm or less, and further Preferably, it may be 400 μm or less.
前記積層シートの外観は、適用される太陽電池の種類や部位によって適宜選択すればよいが、受光面側に用いられる場合(フロントシート)は、透明性を有することが好ましい。また、受光面の背面側に用いられる場合(バックシート)は、隠蔽性を有することが好ましく、白色顔料や黒色顔料等をいずれか一層又は複数の層に含有することが好ましい。また、顔料インク等を塗布することも好ましい。 The appearance of the laminated sheet may be appropriately selected depending on the type and part of the solar cell to be applied. However, when used on the light receiving surface side (front sheet), it is preferable to have transparency. Further, when used on the back side of the light receiving surface (back sheet), it preferably has a concealing property, and preferably contains a white pigment, a black pigment, or the like in one or more layers. It is also preferable to apply pigment ink or the like.
[A層]
本発明における積層シートを構成するA層は、縦方向(MD)及び横方向(TD)ともに線膨張係数が5×10-5/℃以下であり、かつ、150℃、振動周波数10Hzで測定した貯蔵弾性率が1×108Pa以上である(条件(a))。
[A layer]
The layer A constituting the laminated sheet in the present invention has a linear expansion coefficient of 5 × 10 −5 / ° C. or less in both the machine direction (MD) and the transverse direction (TD), and is measured at 150 ° C. and a vibration frequency of 10 Hz. The storage elastic modulus is 1 × 10 8 Pa or more (condition (a)).
(A層の線膨張係数)
A層の線膨張係数は、縦方向(MD)及び横方向(TD)ともに5×10-5/℃以下であり、好ましくは4×10-5/℃以下であり、更に好ましくは3×10-5/℃以下である。
また、線膨張係数は縦方向(MD)と横方向(TD)の差ができるだけ小さいことが好ましい。例えば、該フィルムの縦方向(MD)と横方向(TD)の線膨張係数の差が大きいと、フィルムが高温環境下に置かれると、反りが発生する等の問題が発生する場合がある。
なお、本発明における線膨張係数とは、熱応力歪み測定装置を用い、荷重0.1gで固定し、室温から5℃/分の割合で昇温させた場合の20〜70℃の範囲の熱膨張の温度依存性から算出した値である。
(Linear expansion coefficient of layer A)
The linear expansion coefficient of the layer A is 5 × 10 −5 / ° C. or less in the machine direction (MD) and the transverse direction (TD), preferably 4 × 10 −5 / ° C. or less, more preferably 3 × 10. -5 / ℃ or less.
The linear expansion coefficient is preferably as small as possible in the vertical direction (MD) and the horizontal direction (TD). For example, if the difference in linear expansion coefficient between the longitudinal direction (MD) and the lateral direction (TD) of the film is large, problems such as warping may occur when the film is placed in a high temperature environment.
In addition, the linear expansion coefficient in this invention is the heat | fever of the range of 20-70 degreeC at the time of making it heat up at the rate of 5 degree-C / min from room temperature using the thermal-stress-strain measuring apparatus, fixing with load 0.1g. It is a value calculated from the temperature dependence of expansion.
(A層の貯蔵弾性率)
A層の150℃、振動周波数10Hzで測定した貯蔵弾性率は、1×108Pa以上であることが重要であり、好ましくは5×108Pa以上であり、更に好ましくは1×109Pa以上である。また、上限値は特に制限されないが、好ましくは1×1010Pa以下、より好ましくは5×109Pa以下である。
なお、本発明において、貯蔵弾性率は、粘弾性測定装置を用いて、振動周波数10Hzひずみ0.1%、において昇温速度3℃/分にて所定温度で測定した150℃における値を求めることで得られる。
(Storage elastic modulus of layer A)
It is important that the storage elastic modulus of the A layer measured at 150 ° C. and the vibration frequency of 10 Hz is 1 × 10 8 Pa or more, preferably 5 × 10 8 Pa or more, and more preferably 1 × 10 9 Pa. That's it. The upper limit is not particularly limited, but is preferably 1 × 10 10 Pa or less, more preferably 5 × 10 9 Pa or less.
In the present invention, the storage elastic modulus is a value at 150 ° C. measured at a predetermined temperature at a rate of temperature increase of 3 ° C./min at a vibration frequency of 10 Hz strain 0.1% using a viscoelasticity measuring device. It is obtained with.
前記の線膨張係数及び貯蔵弾性率を満たすものであれば、A層を構成する材料は限定されないが、工業的な入手の容易さ等の観点からは、二軸延伸ポリエチレンテレフタレート(BOPET)及び/又は二軸延伸ポリエチレンナフタレート(BOPEN)が好ましい。
上述のBOPET及びBOPENは、公知の製造方法で製造される。延伸条件や熱固定条件等は特に制限をされないが、線膨張係数を小さくするために、縦方向(MD)及び/又は横方向(TD)の延伸倍率は2倍以上であることが好ましい。又、延伸温度はTg(ガラス転移温度)+10〜50℃の範囲で延伸されることが好ましい。貯蔵弾性率を大きくするために、延伸に続き、Tg以上、Tm(融点)未満の温度で所定の熱固定をされることが好ましい。
The material constituting the A layer is not limited as long as it satisfies the linear expansion coefficient and the storage elastic modulus. From the viewpoint of industrial availability, biaxially stretched polyethylene terephthalate (BOPET) and / or Or biaxially stretched polyethylene naphthalate (BOPEN) is preferred.
The above-mentioned BOPET and BOPEN are manufactured by a known manufacturing method. The stretching conditions, heat setting conditions, and the like are not particularly limited, but in order to reduce the linear expansion coefficient, the stretching ratio in the machine direction (MD) and / or the transverse direction (TD) is preferably 2 times or more. Moreover, it is preferable that extending | stretching temperature is the range of Tg (glass transition temperature) + 10-50 degreeC. In order to increase the storage elastic modulus, it is preferable to carry out a predetermined heat setting at a temperature not lower than Tg and lower than Tm (melting point) following the stretching.
[B層]
本発明における積層シートを構成するB層は、縦方向(MD)又は横方向(TD)の少なくとも一方の線膨張係数が5×10-5/℃より大きく、かつ、150℃、振動周波数10Hzで測定した貯蔵弾性率が1×106Pa以上である(条件(b))。
[B layer]
The layer B constituting the laminated sheet in the present invention has a linear expansion coefficient of at least one of the machine direction (MD) or the transverse direction (TD) greater than 5 × 10 −5 / ° C., 150 ° C., and a vibration frequency of 10 Hz. The measured storage elastic modulus is 1 × 10 6 Pa or more (condition (b)).
B層の線膨張係数は、縦方向(MD)又は横方向(TD)の少なくとも一方が5×10-5/℃より大きく、上限値は特に制限されないが、好ましくは2×10-4/℃であり、更に好ましくは1×10-4/℃である。
B層の線膨張係数は、縦方向(MD)及び横方向(TD)ともに5×10-5/℃より大きいのが好ましい。
なお、B層の線膨張係数は、上述のとおりA層の線膨張係数と同じ方法で算出した値である。
線膨張係数が小さい方が、太陽電池モジュールが過熱された際の寸法変化が小さく、即ち発生する応力も小さくなるため、外観不良を発生させにくく、好ましい。線膨張係数を小さくするためには、前述した通り延伸を行う方法が挙げられるが、工業的な入手の容易さ等の観点からは未延伸のフィルムを使用することが好ましい。
The linear expansion coefficient of the B layer is greater than 5 × 10 −5 / ° C. in at least one of the machine direction (MD) or the transverse direction (TD), and the upper limit is not particularly limited, but preferably 2 × 10 −4 / ° C. More preferably, it is 1 × 10 −4 / ° C.
The linear expansion coefficient of the B layer is preferably greater than 5 × 10 −5 / ° C. in both the machine direction (MD) and the transverse direction (TD).
The linear expansion coefficient of the B layer is a value calculated by the same method as the linear expansion coefficient of the A layer as described above.
A smaller linear expansion coefficient is preferable because a dimensional change when the solar cell module is overheated is small, that is, a generated stress is also small, so that appearance defects are less likely to occur. In order to reduce the linear expansion coefficient, a method of stretching as mentioned above can be mentioned, but it is preferable to use an unstretched film from the viewpoint of industrial availability.
B層の150℃、振動周波数10Hzで測定した貯蔵弾性率は、1×106Pa以上であり、上限値は特に制限されないが、好ましくは1×108Paであり、更に好ましくは1×107Paである。
貯蔵弾性率が小さい方が、太陽電池モジュールが過熱された際に発生する応力が小さくなるため、外観不良を発生させにくく、好ましい。一方、貯蔵弾性率が大きい方が、押出成形時の引取安定性や、耐熱性及び機械強度を発現することができるため、好ましい。
The storage elastic modulus of the B layer measured at 150 ° C. and the vibration frequency of 10 Hz is 1 × 10 6 Pa or more, and the upper limit is not particularly limited, but is preferably 1 × 10 8 Pa, more preferably 1 × 10 8 7 Pa.
A smaller storage elastic modulus is preferable because a stress generated when the solar cell module is overheated is small, so that appearance defects are less likely to occur. On the other hand, a larger storage elastic modulus is preferable because it can exhibit take-out stability during extrusion molding, heat resistance, and mechanical strength.
前記の線膨張係数及び貯蔵弾性率を満たすものであれば、B層を構成する材料は限定されず、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリカーボート系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリエチレンナフタレート系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリフェニレンスルファイド系樹脂等の公知の樹脂材料を用いることができる。
なお、B層は、太陽電池用のカバーシートを構成する積層シート中に含まれる層であることから、耐候性を有するフィルムであることが好ましい。したがって、耐候性フィルムとして知られる、アクリル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリカーボート系樹脂、ポリエチレンテレフタレート系樹脂、ポリエチレンナフタレート系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリフェニレンスルファイド系樹脂等により構成されるフィルムが好ましく用いられる。また、特に、屋外環境下で使用される際の耐候安定性(耐候性)の観点から、フッ素系樹脂が好ましく用いられる。
フッ素系樹脂としては、ポリビニルフルオライド(PVF)、ポリビニリデンフルオライド(PVDF)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、テトラフルオロエチレン−テトラフルオロプロピレン共重合体(FEP)、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)、ポリ3−フッ化塩化エチレン(PCTFE)及びテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−ビニリデンフルオライド共重合体(THV)等を好ましく用いることができる。このうち、ポリビニルフルオライド、ポリビニリデンフルオライド、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、又はテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−ビニリデンフルオライド共重合体が、工業的入手の容易さや、耐熱性、耐候性、防湿性及び透明性に優れる上、防汚性及び難燃性も具備することから特に好ましく用いられる。
The material constituting the B layer is not limited as long as the linear expansion coefficient and the storage elastic modulus are satisfied, and a polyethylene resin, a polypropylene resin, a cyclic polyolefin resin, a polystyrene resin, a polyvinyl chloride resin, Known resin materials such as acrylic resins, fluorine resins, polycarbonate resins, polyethylene terephthalate resins, polyethylene naphthalate resins, polyphenylene ether resins, polyphenylene sulfide resins can be used.
In addition, since B layer is a layer contained in the lamination sheet which comprises the cover sheet for solar cells, it is preferable that it is a film which has a weather resistance. Therefore, a film composed of an acrylic resin, a fluorine resin, a polycarbonate resin, a polyethylene terephthalate resin, a polyethylene naphthalate resin, a polyphenylene ether resin, a polyphenylene sulfide resin, etc., known as a weather resistant film. Preferably used. In particular, a fluororesin is preferably used from the viewpoint of weather resistance stability (weather resistance) when used in an outdoor environment.
Examples of fluororesins include polyvinyl fluoride (PVF), polyvinylidene fluoride (PVDF), polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), and tetrafluoroethylene-tetrafluoro. Propylene copolymer (FEP), ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (ETFE), poly-3-fluoroethylene chloride (PCTFE), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene-vinylidene fluoride copolymer (THV), etc. It can be preferably used. Among these, polyvinyl fluoride, polyvinylidene fluoride, ethylene-tetrafluoroethylene copolymer, or tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene-vinylidene fluoride copolymer is industrially easily available, heat resistance, and weather resistance. It is particularly preferably used because it is excellent in moisture resistance and transparency, and also has antifouling properties and flame retardancy.
[その他の層]
本発明においては、A層及びB層以外に、更に、易接着層、ガスバリア層、ハードコート層、着色層等を設けても構わない。
[Other layers]
In the present invention, in addition to the A layer and the B layer, an easy adhesion layer, a gas barrier layer, a hard coat layer, a colored layer, and the like may be further provided.
[易接着層]
前記易接着層は、後述する太陽電池モジュールを作製する際の熱(120〜170℃程度)において軟化又は溶融し、封止材と相互に融着し得るものであればよいが、工業的な入手の容易さ等の観点から、ポリオレフィン系樹脂が好ましく用いられる。
例えば、ポリエチレン系樹脂として、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、直鎖状(線状)低密度ポリエチレンが、ポリプロピレン系樹脂として、ポリプロピレンの単独重合体、ポリプロピレンの共重合体が、変性ポリオレフィン系樹脂として、EVA(エチレン−酢酸ビニル共重合体)、EVOH(エチレン−ビニルアルコール共重合体)、E−MMA(エチレン−メチルメタアクリレート共重合体)、E−EAA(エチレン−エチルアクリレート共重合体)、E−GMA(エチレン−グリシジルメタアクリレート共重合体)、アイオノマー樹脂(イオン架橋性エチレン−メタクリル酸共重合体、イオン架橋性エチレン−アクリル酸共重合体)、シラン架橋性ポリオレフィン、及び無水マレイン酸グラフト共重合体等の樹脂の1種ないしそれ以上からなる樹脂のフィルムないしシートを使用することができる。
なお、前記易接着層は、押出生産性等の観点から、メルトフローレイト(MFR)(JIS K7210、温度:190℃、荷重:21.18N)が2〜50g/10min程度の材料が選択される。また、150℃における貯蔵弾性率は、上述のA層、B層よりも十分に小さく、発生する応力も小さくなるため、外観不良現象にはほとんど寄与しない。
[Easily adhesive layer]
The easy-adhesion layer may be any material that can be softened or melted by heat (about 120 to 170 ° C.) when a solar cell module to be described later can be melted and fused with the sealing material. From the viewpoint of easy availability, polyolefin resins are preferably used.
For example, low-density polyethylene, medium-density polyethylene, high-density polyethylene, and linear (linear) low-density polyethylene are used as polyethylene resins, and polypropylene homopolymers and polypropylene copolymers are modified as polypropylene resins. As polyolefin resin, EVA (ethylene-vinyl acetate copolymer), EVOH (ethylene-vinyl alcohol copolymer), E-MMA (ethylene-methyl methacrylate copolymer), E-EAA (ethylene-ethyl acrylate copolymer) Polymer), E-GMA (ethylene-glycidyl methacrylate copolymer), ionomer resin (ionic crosslinkable ethylene-methacrylic acid copolymer, ionic crosslinkable ethylene-acrylic acid copolymer), silane crosslinkable polyolefin, and Maleic anhydride graft copolymer One or a film or sheet of resin comprising more resins of the body or the like can be used.
The easy-adhesion layer is selected from a material having a melt flow rate (MFR) (JIS K7210, temperature: 190 ° C., load: 21.18 N) of about 2 to 50 g / 10 min from the viewpoint of extrusion productivity and the like. . Further, the storage elastic modulus at 150 ° C. is sufficiently smaller than the above-described A layer and B layer, and the generated stress is small, so that it hardly contributes to the appearance defect phenomenon.
[積層シートの層構成]
本発明において積層シートの層構成は特に制限されないが、耐候性や封止材との接着性等の観点から、封止材面から順に、易接着層/A層/B層、B層/A層/B層といった層構成が例示できる。
[Layer structure of laminated sheet]
In the present invention, the layer structure of the laminated sheet is not particularly limited, but from the viewpoint of weather resistance, adhesion to the sealing material, and the like, the easy adhesion layer / A layer / B layer and B layer / A are sequentially formed from the sealing material surface. A layer configuration such as layer / B layer can be exemplified.
[積層シートの製造方法]
本発明における積層シートは、積層により得ることができ、積層する方法としては、特に限定されるものではない。積層する方法として、例えば、A層とB層とを別々に製膜した上で、熱ラミネーション法、ドライラミネーション法等により積層する方法や、いずれかの層を製膜した上で、他の層を押出ラミネーション法、押出コート法、カレンダーコート法、溶液コート法等によりシートの上に積層する方法、A層及びB層を共押出して積層する方法等を選択することができる。本発明においては、生産性等の観点から、ドライラミネーション法が好ましく用いられる。
[Production method of laminated sheet]
The laminated sheet in the present invention can be obtained by lamination, and the method for laminating is not particularly limited. As a method of laminating, for example, after forming the A layer and the B layer separately, a method of laminating by a thermal lamination method, a dry lamination method, etc. A method of laminating the film on the sheet by an extrusion lamination method, an extrusion coating method, a calender coating method, a solution coating method or the like, a method of co-extrusion of the A layer and the B layer, and the like can be selected. In the present invention, a dry lamination method is preferably used from the viewpoint of productivity and the like.
上記において、熱ラミネーション法、ドライラミネーション法、押出ラミネーション法、押出コート法、カレンダーコート法、溶液コート法、共押出法は、いずれも公知の積層方法であるが、以下に簡単に説明する。
いずれの場合も、各層の積層面には、必要に応じてアンカーコート等の易接着処理を施すことができる。
熱ラミネーション法は、予めフィルム状に製膜されたA層とB層とを重ねて加熱ロール等で加熱加圧して熱接着させる方法である。
ドライラミネーション法は、予めフィルム状に製膜されたA層(又はB層)の積層面に2液硬化型のポリウレタン系接着剤等を塗布し、熱風乾燥等により溶剤成分を除去し、硬化前のタック(粘着性)のある状態で、その上にB層(又はA層)を重ねて圧着し、通常、ロール状に巻き上げ、常温又は比較的低い加熱温度で保存して、経時的に接着剤を硬化させて貼り合わせる方法である。
In the above, the thermal lamination method, the dry lamination method, the extrusion lamination method, the extrusion coating method, the calendar coating method, the solution coating method, and the coextrusion method are all known lamination methods, but will be briefly described below.
In either case, the lamination surface of each layer can be subjected to an easy adhesion treatment such as an anchor coat as necessary.
The thermal lamination method is a method in which the A layer and the B layer, which are formed in advance in a film shape, are stacked and heat-bonded by heating and pressing with a heating roll or the like.
In the dry lamination method, a two-component curable polyurethane adhesive is applied to the laminated surface of the A layer (or B layer) that has been formed into a film in advance, and the solvent component is removed by hot air drying, etc. before curing. In the state of tack (adhesiveness), layer B (or layer A) is laminated and pressure-bonded on it, usually rolled up into a roll, stored at room temperature or a relatively low heating temperature, and adhered over time This is a method of curing and bonding the agent.
押出ラミネーション法は、予めフィルム状に製膜されたA層(又はB層)の積層面にB層(又はA層)をTダイ等で膜状に溶融押出して圧着し、チルロールで冷却して積層する方法である。
押出コート法は、A層(又はB層)の積層面に、必要に応じてアンカーコート(プライマーコートの一種)を施し、その上にB層(又はA層)を、Tダイ等で膜状に溶融押出コートしながら、チルロールで冷却、圧着して積層する方法である。
カレンダーコート法は、例えばB層(又はA層)を構成する材料を、カレンダーで加熱して膜状に成形すると同時に、これをA層(又はB層)の積層面に重ねて被覆し、圧着、冷却して積層する方法である。
溶液コート法は、予めフィルム状に製膜されたA層(又はB層)の積層面にB層(又はA層)を構成する材料をアセトン、酢酸エチル、イソプロピルアルコール等の有機溶媒又は水系溶媒に溶解又は分散させたものを塗布し、熱風乾燥等により溶媒成分を除去し、積層する方法である。
共押出法は、A層とB層とを構成する材料を、フィードブロックもしくはマルチマニホールドダイ等で溶融状態で合流させ、Tダイ等で膜状に溶融押出し、チルロールで冷却して積層する方法である。場合によっては、A層とB層の間に接着層を介在させてもよい。
In the extrusion lamination method, the B layer (or A layer) is melt-extruded into a film shape with a T-die or the like on the laminated surface of the A layer (or B layer) formed in advance in a film shape, and cooled with a chill roll. It is a method of laminating.
In the extrusion coating method, an anchor coat (a kind of primer coat) is applied to the laminated surface of the A layer (or B layer) as necessary, and the B layer (or A layer) is formed into a film with a T die or the like. While being melt extrusion coated, the film is cooled and pressure-bonded with a chill roll and laminated.
In the calender coating method, for example, the material constituting the B layer (or A layer) is heated with a calender to be formed into a film, and at the same time, this is overlaid on the laminated surface of the A layer (or B layer) and pressed. It is a method of cooling and laminating.
The solution coating method uses an organic solvent such as acetone, ethyl acetate, isopropyl alcohol, or an aqueous solvent as a material constituting the B layer (or A layer) on the laminated surface of the A layer (or B layer) formed in a film shape in advance. In this method, a solution dissolved or dispersed in is applied, the solvent component is removed by hot air drying or the like, and the layers are laminated.
The co-extrusion method is a method in which the materials constituting the A layer and the B layer are joined together in a molten state by a feed block or a multi-manifold die, melt-extruded into a film shape by a T die, etc., and cooled and stacked by a chill roll. is there. In some cases, an adhesive layer may be interposed between the A layer and the B layer.
上記のような製造方法を採用することにより、広幅かつ長尺のA層とB層とを連続的に積層することができるので、本発明における積層シートを生産性よく製造することができる。 By adopting the production method as described above, the wide and long A layer and B layer can be continuously laminated, so that the laminated sheet in the present invention can be produced with high productivity.
[封止材]
封止材からアウトガスが発生すると、太陽電池モジュールのバックシートに膨れを引き起こし、太陽電池モジュールの品質や外観を劣化させる。そのため、本発明において用いられる封止材は、150℃で測定したアウトガス量が1×10-5g/cm2以下であることが重要であり、好ましくは5×10-6g/cm2以下であり、更に好ましくは1×10-6g/cm2以下である。
[Encapsulant]
When outgas is generated from the sealing material, the back sheet of the solar cell module is swollen and the quality and appearance of the solar cell module are deteriorated. Therefore, it is important for the sealing material used in the present invention that the amount of outgas measured at 150 ° C. is 1 × 10 −5 g / cm 2 or less, preferably 5 × 10 −6 g / cm 2 or less. More preferably, it is 1 × 10 −6 g / cm 2 or less.
アウトガス量が前記範囲内に抑制されたものであれば、封止材を構成する材料は限定されないが、アウトガス量を抑制する観点からは、架橋剤を含有しない材料、特には架橋剤を含まないポリオレフィン系樹脂組成物を含んでなる材料を用いることが好ましい。
従来、エチレン−酢酸ビニル共重合体に架橋剤を配合した封止材が多く用いられており、このような封止材において、架橋剤に起因するアウトガスが発生するものと考えられる。
この架橋剤は、耐熱性向上や機械強度を高める等の目的のため架橋構造を持たせるのに使用され、特に100℃以上でラジカルを発生し、半減期10時間の分解温度が70℃以上である有機過酸化物が架橋剤として多く使用されている。
As long as the outgas amount is suppressed within the above range, the material constituting the sealing material is not limited, but from the viewpoint of suppressing the outgas amount, a material that does not contain a crosslinking agent, in particular, does not include a crosslinking agent. It is preferable to use a material comprising a polyolefin resin composition.
Conventionally, many sealing materials which mix | blended the crosslinking agent with the ethylene-vinyl acetate copolymer are used, and it is thought that outgas resulting from a crosslinking agent generate | occur | produces in such a sealing material.
This cross-linking agent is used to give a cross-linked structure for the purpose of improving heat resistance, increasing mechanical strength, and the like, generating radicals particularly at 100 ° C. or higher, and having a decomposition temperature of 70 ° C. or higher at a half-life of 10 hours. Certain organic peroxides are often used as crosslinking agents.
このような架橋剤としては、例えば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(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン;3−ジ−t−ブチルパーオキサイド;t−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)ヘキシン;ジクミルパーオキサイド;α,α’−ビス(t−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(t−ブチルパーオキシ)ブタン;2,2−ビス(t−ブチルパーオキシ)ブタン;1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン;1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)3,3,5−トリメチルシクロヘキサン;t−ブチルパーオキシベンゾエート;ベンゾイルパーオキサイド等を例示することができる。 Examples of such a crosslinking agent include 2,5-dimethylhexane; 2,5-dihydroperoxide; 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane; 3-di-t. -Butyl peroxide; t-dicumyl peroxide; 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexyne; dicumyl peroxide; α, α'-bis (t-butylperoxyisopropyl) ) Benzene; n-butyl-4,4-bis (t-butylperoxy) butane; 2,2-bis (t-butylperoxy) butane; 1,1-bis (t-butylperoxy) cyclohexane; , 1-bis (t-butylperoxy) 3,3,5-trimethylcyclohexane; t-butylperoxybenzoate; benzoyl peroxide, etc. The
太陽電池モジュールの作製においては、高温の真空ラミネーションにより各部材を一体化するため、該架橋剤は、この高温工程で分解されることがある。また、モジュール化後や製品としての使用中にも、ホットスポット現象が生じる等により、高温に曝されることがあり、該架橋剤が分解され、炭酸ガス等を生じることに起因すると考えられる。これが積層シートの膨れを引き起こす。したがって、上記のアウトガス量を抑制するために、架橋剤を使用しない封止材を用いることが好ましい。
中でも、工業的入手の容易さや、後述する柔軟性、耐熱性、透明性等の観点から、架橋剤を含まないポリオレフィン系樹脂(変性ポリオレフィン系樹脂を含む)を主成分とする樹脂組成物からなる封止材が好ましい。
具体的な(変性)ポリオレフィン系樹脂は以下に例示するが、それらの樹脂は単独で用いられても良く、また2種類以上を混合して使用されてもよい。また、封止材は、アウトガス量が前記範囲内に抑制されたものであれば、単層でもよく、2層以上積層してなるものでも構わない。
In the production of the solar cell module, the members are integrated by high-temperature vacuum lamination, so that the crosslinking agent may be decomposed in this high-temperature process. Further, even after modularization or during use as a product, it may be exposed to high temperatures due to the occurrence of a hot spot phenomenon, etc., which is considered to be caused by decomposition of the crosslinking agent and generation of carbon dioxide gas or the like. This causes swelling of the laminated sheet. Therefore, in order to suppress the amount of outgas, it is preferable to use a sealing material that does not use a crosslinking agent.
Among these, from the viewpoint of industrial availability, flexibility, heat resistance, transparency and the like, which will be described later, a resin composition mainly composed of a polyolefin resin (including a modified polyolefin resin) that does not contain a crosslinking agent. A sealing material is preferred.
Specific (modified) polyolefin-based resins are exemplified below, but these resins may be used alone or in admixture of two or more. Further, the sealing material may be a single layer or a laminate of two or more layers as long as the outgas amount is suppressed within the above range.
<ポリオレフィン系樹脂>
前記ポリオレフィン系樹脂の種類は特に限定されるものではないが、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、環状オレフィン系樹脂からなる群から選ばれる少なくとも一種の樹脂であることが好ましい。
<Polyolefin resin>
The type of the polyolefin resin is not particularly limited, but is preferably at least one resin selected from the group consisting of a polyethylene resin, a polypropylene resin, and a cyclic olefin resin.
(ポリエチレン系樹脂)
前記ポリエチレン系樹脂の種類としては、特に限定されるものではなく、具体的には超低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン(エチレン−α−オレフィン共重合体)、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、又は超高密度ポリエチレン等が挙げられる。中でも線状低密度ポリエチレン(エチレン−α−オレフィン共重合体)が、結晶性が低く、透明性や柔軟性に優れるため、太陽電池素子の発電特性を阻害したり太陽電池素子に過剰な応力を加え損傷の原因になる等の不具合を生じにくく、好ましい。
(Polyethylene resin)
The type of the polyethylene-based resin is not particularly limited, and specifically, ultra-low density polyethylene, low density polyethylene, linear low density polyethylene (ethylene-α-olefin copolymer), medium density polyethylene, High density polyethylene, ultra high density polyethylene, etc. are mentioned. Among these, linear low density polyethylene (ethylene-α-olefin copolymer) has low crystallinity and excellent transparency and flexibility, so that it inhibits the power generation characteristics of the solar cell element and causes excessive stress to the solar cell element. In addition, it is preferable because it is difficult to cause problems such as damage.
前記エチレン−α−オレフィン共重合体は、ランダム共重合体であっても、ブロック共重合体であってもよい。エチレンと共重合するα−オレフィンの種類としては特に限定されるものではないが、通常、炭素数3〜20のα−オレフィンが好適に用いられる。ここでエチレンと共重合するα−オレフィンとしては、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−へキセン、1−へプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン、3−メチル−ブテン−1、4−メチル−ペンテン−1等が例示される。本発明においては、工業的な入手しやすさや諸特性、経済性等の観点からエチレンと共重合するα−オレフィンとしては、プロピレン、1−ブテン、1−へキセン、1−オクテンが好適に用いられる。エチレンと共重合するα−オレフィンは1種のみを単独で又は2種以上を組み合わせて用いても構わない。 The ethylene-α-olefin copolymer may be a random copolymer or a block copolymer. Although it does not specifically limit as a kind of alpha olefin copolymerized with ethylene, Usually, a C3-C20 alpha olefin is used suitably. Examples of the α-olefin copolymerized with ethylene include propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-heptene, 1-octene, 1-nonene, 1-decene, and 3-methyl-butene. -1,4-methyl-pentene-1 and the like. In the present invention, propylene, 1-butene, 1-hexene, and 1-octene are preferably used as the α-olefin copolymerized with ethylene from the viewpoints of industrial availability, various characteristics, economy, and the like. It is done. The α-olefin copolymerized with ethylene may be used alone or in combination of two or more.
また、エチレンと共重合するα−オレフィンの含有量としては特に限定されるものではないが、通常2モル%以上、好ましくは3モル%以上、更に好ましくは5モル%以上であり、かつ、通常40モル%以下、好ましくは30モル%以下、更に好ましくは25モル%以下である。該範囲内であれば、共重合成分により結晶性が低減されることにより透明性が向上し、また、原料ペレットのブロッキング等の不具合も起こりにくいため好ましい。なお、エチレンと共重合するα−オレフィンの種類と含有量は、周知の方法、例えば、核磁気共鳴(NMR)測定装置、その他の機器分析装置で定性定量分析することができる。 Further, the content of the α-olefin copolymerized with ethylene is not particularly limited, but is usually 2 mol% or more, preferably 3 mol% or more, more preferably 5 mol% or more, and usually It is 40 mol% or less, preferably 30 mol% or less, more preferably 25 mol% or less. Within this range, transparency is improved by reducing crystallinity due to the copolymerization component, and problems such as blocking of raw material pellets are less likely to occur. In addition, the kind and content of the α-olefin copolymerized with ethylene can be qualitatively and quantitatively analyzed by a well-known method, for example, a nuclear magnetic resonance (NMR) measuring apparatus or other instrumental analyzer.
前記ポリエチレン系樹脂の製造方法は特に限定されるものではなく、公知のオレフィン重合用触媒を用いた公知の重合方法が採用できる。例えば、チーグラー・ナッタ型触媒に代表されるマルチサイト触媒や、メタロセン系触媒やポストメタロセン系触媒に代表されるシングルサイト触媒を用いた、スラリー重合法、溶液重合法、塊状重合法、気相重合法等、また、ラジカル開始剤を用いた塊状重合法等が挙げられる。封止材として用いるエチレン−α−オレフィン共重合体は比較的軟質の樹脂であることが好ましく、重合後の造粒(ペレタイズ)のしやすさや原料ペレットのブロッキング防止等の観点から低分子量成分が少なく分子量分布の狭い原料が重合できるシングルサイト触媒を用いた重合方法が好適である。 The method for producing the polyethylene resin is not particularly limited, and a known polymerization method using a known olefin polymerization catalyst can be employed. For example, a slurry polymerization method, a solution polymerization method, a bulk polymerization method, a gas phase polymerization using a multi-site catalyst typified by a Ziegler-Natta type catalyst, or a single-site catalyst typified by a metallocene catalyst or a post-metallocene catalyst. Examples thereof include a bulk polymerization method using a radical initiator and the like. The ethylene-α-olefin copolymer used as the sealing material is preferably a relatively soft resin, and has a low molecular weight component from the viewpoint of ease of granulation after polymerization and prevention of blocking of raw material pellets. A polymerization method using a single site catalyst capable of polymerizing a raw material having a small molecular weight distribution is suitable.
本発明に用いられるポリエチレン系樹脂の具体例としては、プライムポリマー(株)製の商品名「ハイゼックス(Hizex)」、「ネオゼックス(Neozex)」、「ウルトゼックス(Ultzex)」、日本ポリエチレン(株)製の商品名「カーネル(Karnel)」、「ノバテック(Novatec)HD」、「ノバテックLD」、「ノバテックLL」、ダウ・ケミカル(株)製の商品名「エンゲージ(Engage)」、「アフィニティー(Affinity)」「インフューズ(Infuse)」、三井化学(株)製の商品名「タフマーA(TAFMER A)」、「タフマーP(TAFMER P)」等を例示することができる。 Specific examples of the polyethylene resin used in the present invention include trade names “Hizex”, “Neozex”, “Ultzex”, and Nippon Polyethylene Co., Ltd. manufactured by Prime Polymer Co., Ltd. Product names “Kernel”, “Novatec HD”, “Novatech LD”, “Novatech LL”, product names “Engage”, “Affinity” manufactured by Dow Chemical Co., Ltd. ) ”“ Infuse ”, trade names“ TAFMER A ”,“ TAFMER P ”manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., and the like.
ここで、ポリエチレン系樹脂を用いる場合、柔軟性や透明性、耐熱性の観点から、下記(i)の条件を満足するエチレン−α−オレフィンランダム共重合体(I)と下記(ii)の条件を満足するエチレン−α−オレフィンブロック共重合体(II)を含有する樹脂組成物(III)を使用することが好ましい。
(i)示差走査熱量測定における加熱速度10℃/分で測定される結晶融解熱量が0〜70J/g
(ii)示差走査熱量測定における加熱速度10℃/分で測定される結晶融解ピーク温度が100℃以上であり、かつ、結晶融解熱量が5〜70J/g
Here, when a polyethylene resin is used, from the viewpoints of flexibility, transparency, and heat resistance, the ethylene-α-olefin random copolymer (I) that satisfies the following condition (i) and the following condition (ii): It is preferable to use a resin composition (III) containing an ethylene-α-olefin block copolymer (II) that satisfies the following.
(I) The heat of crystal fusion measured at a heating rate of 10 ° C./min in differential scanning calorimetry is 0 to 70 J / g.
(Ii) The crystal melting peak temperature measured at a heating rate of 10 ° C./min in differential scanning calorimetry is 100 ° C. or more, and the crystal melting heat amount is 5 to 70 J / g.
前記エチレン−α−オレフィンランダム共重合体(I)は、条件(i)示差走査熱量測定における加熱速度10℃/分で測定される結晶融解熱量が、好ましくは0〜70J/g、より好ましくは5〜70J/g、更に好ましくは10〜65J/gである。該範囲内であれば、封止材の柔軟性や透明性(全光線透過率)等が確保されるため好ましい。また、結晶融解熱量が5J/g以上であれば、原料ペレットのブロッキング等の不具合も起こりにくいためより好ましい。ここで、該結晶融解熱量の参考値としては、汎用の高密度ポリエチレン(HDPE)が170〜220J/g程度、低密度ポリエチレン樹脂(LDPE)や直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)が100〜160J/g程度である。
当該結晶融解熱量は、示差走査熱量計を用いて、JIS K7122に準じて加熱速度10℃/分で測定することができる。
The ethylene-α-olefin random copolymer (I) preferably has a heat of crystal melting measured at a heating rate of 10 ° C./min in the condition (i) differential scanning calorimetry, preferably 0 to 70 J / g, more preferably 5 to 70 J / g, more preferably 10 to 65 J / g. If it is in this range, since the softness | flexibility of a sealing material, transparency (total light transmittance), etc. are ensured, it is preferable. Moreover, if the amount of heat of crystal fusion is 5 J / g or more, it is more preferable because problems such as blocking of raw material pellets hardly occur. Here, as reference values for the heat of crystal fusion, general-purpose high-density polyethylene (HDPE) is about 170 to 220 J / g, and low-density polyethylene resin (LDPE) and linear low-density polyethylene (LLDPE) are 100 to 160 J. / G or so.
The heat of crystal melting can be measured at a heating rate of 10 ° C./min according to JIS K7122 using a differential scanning calorimeter.
また、前記エチレン−α−オレフィンランダム共重合体(I)の結晶融解ピーク温度は、特に限定されるものではないが、通常、100℃未満であり、30〜90℃である場合が多い。ここで、該結晶融解ピーク温度の参考値としては、汎用の高密度ポリエチレン(HDPE)が130〜145℃程度、低密度ポリエチレン樹脂(LDPE)や直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)が100〜125℃程度である。すなわち、エチレン−α−オレフィンランダム共重合体(I)は、エチレン−α−オレフィンブロック共重合体(II)とは区別されるものである。
当該結晶融解ピーク温度は、示差走査熱量計を用いて、JIS K7121に準じて加熱速度10℃/分で測定することができる。
In addition, the crystal melting peak temperature of the ethylene-α-olefin random copolymer (I) is not particularly limited, but is usually less than 100 ° C. and often 30 to 90 ° C. Here, as reference values for the crystal melting peak temperature, general-purpose high-density polyethylene (HDPE) is about 130 to 145 ° C., and low-density polyethylene resin (LDPE) and linear low-density polyethylene (LLDPE) are 100 to 125. It is about ℃. That is, the ethylene-α-olefin random copolymer (I) is distinguished from the ethylene-α-olefin block copolymer (II).
The crystal melting peak temperature can be measured at a heating rate of 10 ° C./min according to JIS K7121 using a differential scanning calorimeter.
前記エチレン−α−オレフィンランダム共重合体(I)の具体例としては、ダウ・ケミカル(株)製の商品名「エンゲージ(Engage)」、「アフィニティー(Affinity)」、三井化学(株)製の商品名「タフマーA(TAFMER A)」、「タフマーP(TAFMER P)」、「タフマーH(TAFMER H)」、日本ポリエチレン(株)製の商品名「カーネル(Karnel)」等を例示することができる。 Specific examples of the ethylene-α-olefin random copolymer (I) include trade names “Engage”, “Affinity” manufactured by Dow Chemical Co., Ltd., and Mitsui Chemicals Co., Ltd. Examples include the product names “TAFMER A”, “TAFMER P”, “TAFMER H”, and the product name “Kernel” manufactured by Nippon Polyethylene Co., Ltd. it can.
前記エチレン−α−オレフィンブロック共重合体(II)のブロック構造は、既述の条件(ii)を満足すれば特に限定されるものではないが、柔軟性、耐熱性、透明性等のバランス化の観点から、コモノマー含有率、結晶性、密度、結晶融解ピーク温度(融点Tm)、又はガラス転移温度(Tg)の異なる2つ以上、好ましくは3つ以上のセグメント又はブロックを含有するマルチブロック構造であることが好ましい。具体的には、完全対称ブロック、非対称ブロック、テーパードブロック構造(ブロック構造の比率が主鎖内で漸増する構造)等が挙げられる。該マルチブロック構造を有する共重合体の構造や製造方法については、国際公開第2005/090425号、国際公開第2005/090426号、及び国際公開第2005/090427号等で詳細に開示されているものを採用することができる。 The block structure of the ethylene-α-olefin block copolymer (II) is not particularly limited as long as the above-mentioned condition (ii) is satisfied, but balance of flexibility, heat resistance, transparency, etc. is achieved. Multi-block structure containing two or more, preferably three or more segments or blocks having different comonomer contents, crystallinity, density, crystal melting peak temperature (melting point Tm), or glass transition temperature (Tg) It is preferable that Specific examples include a completely symmetric block, an asymmetric block, and a tapered block structure (a structure in which the ratio of the block structure gradually increases in the main chain). The structure and production method of the copolymer having a multi-block structure are disclosed in detail in International Publication No. 2005/090425, International Publication No. 2005/090426, International Publication No. 2005/090427, etc. Can be adopted.
前記マルチブロック構造を有するエチレン−α−オレフィンブロック共重合体について、以下、詳細に説明する。
該マルチブロック構造を有するエチレン−α−オレフィンブロック共重合体は、本発明において好適に使用でき、α−オレフィンとして1−オクテンを共重合成分とするエチレン−オクテンマルチブロック共重合体が好ましい。該ブロック共重合体としては、エチレンに対してオクテン成分が多く(約15〜20モル%)共重合されたほぼ非晶性のソフトセグメントと、エチレンに対してオクテン成分が少なく(約2モル%未満)共重合された結晶融解ピーク温度が110〜145℃である高結晶性のハードセグメントが、各々2つ以上存在するマルチブロック共重合体が好ましい。これらのソフトセグメントとハードセグメントの連鎖長や比率を制御することにより、柔軟性と耐熱性の両立を達成することができる。
該マルチブロック構造を有する共重合体の具体例としては、ダウ・ケミカル(株)製の商品名「インフューズ(Infuse)」が挙げられる。
Hereinafter, the ethylene-α-olefin block copolymer having the multi-block structure will be described in detail.
The ethylene-α-olefin block copolymer having a multiblock structure can be suitably used in the present invention, and an ethylene-octene multiblock copolymer having 1-octene as a copolymerization component as an α-olefin is preferable. As the block copolymer, an almost non-crystalline soft segment copolymerized with a large amount of octene component (about 15 to 20 mol%) with respect to ethylene and a small amount of octene component with respect to ethylene (about 2 mol%). Less) a multiblock copolymer in which two or more highly crystalline hard segments each having a copolymerized crystal melting peak temperature of 110 to 145 ° C. are present. By controlling the chain length and ratio of these soft segments and hard segments, both flexibility and heat resistance can be achieved.
As a specific example of the copolymer having the multi-block structure, trade name “Infuse” manufactured by Dow Chemical Co., Ltd. may be mentioned.
前記エチレン−α−オレフィンブロック共重合体(II)は、条件(ii)示差走査熱量測定における加熱速度10℃/分で測定される結晶融解ピーク温度が100℃以上であり、かつ、結晶融解熱量が5〜70J/gを満足することが好ましい。前記エチレン−α−オレフィンブロック共重合体(II)の結晶融解ピーク温度は、より好ましくは105℃以上、更に好ましくは110℃以上であり、上限は通常145℃である。また、結晶融解熱量は、より好ましくは10〜60J/g、更に好ましくは15〜55J/gである。結晶融解ピーク温度及び結晶融解熱量の測定方法については前述の通りである。 The ethylene-α-olefin block copolymer (II) has a crystal melting peak temperature measured at a heating rate of 10 ° C./min in the condition (ii) differential scanning calorimetry and is 100 ° C. or more, and a heat of crystal melting. Preferably satisfies 5 to 70 J / g. The crystal melting peak temperature of the ethylene-α-olefin block copolymer (II) is more preferably 105 ° C or higher, still more preferably 110 ° C or higher, and the upper limit is usually 145 ° C. Further, the heat of crystal fusion is more preferably 10 to 60 J / g, still more preferably 15 to 55 J / g. The method for measuring the crystal melting peak temperature and the crystal melting heat amount is as described above.
一般に、太陽電池モジュールは発電時の発熱や太陽光の輻射熱等で85〜90℃程度まで昇温するが、結晶融解ピーク温度が100℃以上であれば、封止材の耐熱性を確保することが出来るため好ましく、一方、上限温度が145℃であれば、太陽電池素子の封止工程であまり高温にすることなく封止することができるため好ましい。また結晶融解熱量が該範囲内であれば、封止材の柔軟性や透明性(全光線透過率)等が確保され、また、原料ペレットのブロッキング等の不具合も起こりにくいため好ましい。 Generally, a solar cell module is heated to about 85 to 90 ° C. due to heat generated during power generation or radiant heat of sunlight, etc. If the crystal melting peak temperature is 100 ° C. or higher, the heat resistance of the encapsulant should be ensured. On the other hand, an upper limit temperature of 145 ° C. is preferable because it can be sealed without excessively high temperature in the sealing step of the solar cell element. Further, it is preferable that the amount of heat of crystal melting is within the above range because the sealing material has flexibility and transparency (total light transmittance) and the like, and troubles such as blocking of the raw material pellet hardly occur.
ここで、これらの共重合体(I)及び共重合体(II)を含有する樹脂組成物(III)を使用する場合、共重合体(I)及び共重合体(II)の各々に用いられるα−オレフィンの種類は、同一であってもよいし、異なっていてもよいが、本発明においては、同一である方が、混合した際の相溶性や封止材の透明性が向上する、すなわち、太陽電池の光電変換効率が向上するため好ましい。 Here, when using resin composition (III) containing these copolymer (I) and copolymer (II), it is used for each of copolymer (I) and copolymer (II). The type of α-olefin may be the same or different, but in the present invention, the same one improves the compatibility when mixed and the transparency of the sealing material. That is, it is preferable because the photoelectric conversion efficiency of the solar cell is improved.
次に、樹脂組成物(III)中におけるエチレン−α−オレフィンランダム共重合体(I)とエチレン−α−オレフィンブロック共重合体(II)の含有量は、柔軟性、耐熱性、透明性等の優れたバランスを有する観点から、それぞれ、好ましくは、50〜99質量%、1〜50質量%であり、より好ましくは、60〜98質量%、2〜40質量%であり、更に好ましくは、70〜97質量%、3〜30質量%である。また、エチレン−α−オレフィンランダム共重合体(I)とエチレン−α−オレフィンブロック共重合体(II)の混合(含有)質量比は、特に制限されるものではないが、好ましくは(I)/(II)=99〜50/1〜50、より好ましくは、98〜60/2〜40、より好ましくは、97〜70/3〜30、より好ましくは、97〜80/3〜20、更に好ましくは、97〜90/3〜10である。ただし、(I)と(II)の合計を100質量部とする。ここで、混合(含有)質量比が該範囲内であれば、柔軟性、耐熱性、透明性等のバランスに優れた封止材が得られやすいため好ましい。 Next, the contents of the ethylene-α-olefin random copolymer (I) and the ethylene-α-olefin block copolymer (II) in the resin composition (III) are flexibility, heat resistance, transparency, etc. Are preferably 50 to 99% by mass and 1 to 50% by mass, more preferably 60 to 98% by mass and 2 to 40% by mass, and still more preferably, respectively. They are 70-97 mass% and 3-30 mass%. Further, the mixing (containing) mass ratio of the ethylene-α-olefin random copolymer (I) and the ethylene-α-olefin block copolymer (II) is not particularly limited, but preferably (I) / (II) = 99-50 / 1-50, more preferably 98-60 / 2-40, more preferably 97-70 / 3-30, more preferably 97-80 / 3-20, Preferably, it is 97-90 / 3-10. However, the total of (I) and (II) is 100 parts by mass. Here, it is preferable if the mixed (containing) mass ratio is within the above range because a sealing material excellent in balance of flexibility, heat resistance, transparency and the like can be easily obtained.
(ポリプロピレン系樹脂)
前記ポリプロピレン系樹脂の種類としては、特に限定されるものではなく、具体的にはプロピレンの単独重合体、プロピレンの共重合体、リアクター型のポリプロピレン系熱可塑性エラストマー、及びこれらの混合物等が挙げられる。
プロピレンの共重合体としてはプロピレンとエチレン又は他のα−オレフィンとのランダム共重合体(ランダムポリプロピレン)、又はブロック共重合体(ブロックポリプロピレン)、ゴム成分を含むブロック共重合体あるいはグラフト共重合体等が挙げられる。前記プロピレンと共重合可能な他のα−オレフィンとしては、炭素原子数が4〜12のものが好ましく、例えば、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、4−メチル−1−ペンテン、1−デセン等が挙げられ、その1種又は2種以上の混合物が用いられる。
(Polypropylene resin)
The type of the polypropylene resin is not particularly limited, and specific examples include a propylene homopolymer, a propylene copolymer, a reactor type polypropylene thermoplastic elastomer, and a mixture thereof. .
As a copolymer of propylene, a random copolymer (random polypropylene) of propylene and ethylene or other α-olefin, a block copolymer (block polypropylene), a block copolymer or a graft copolymer containing a rubber component Etc. The other α-olefin copolymerizable with propylene is preferably one having 4 to 12 carbon atoms, such as 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-heptene, 1-octene, 4 -Methyl-1-pentene, 1-decene, etc. are mentioned, The 1 type (s) or 2 or more types of mixture is used.
また、プロピレンと共重合するα−オレフィンの含有量としては特に限定されるものではないが、通常2モル%以上、好ましくは3モル%以上、更に好ましくは5モル%以上であり、かつ、通常40モル%以下、好ましくは30モル%以下、更に好ましくは25モル%以下である。該範囲内であれば、共重合成分により結晶性が低減されることにより透明性が向上し、また、原料ペレットのブロッキング等の不具合も起こりにくいため好ましい。なお、プロピレンと共重合するα−オレフィンの種類と含有量は、周知の方法、例えば、核磁気共鳴(NMR)測定装置、その他の機器分析装置で定性定量分析することができる。 Further, the content of the α-olefin copolymerized with propylene is not particularly limited, but is usually 2 mol% or more, preferably 3 mol% or more, more preferably 5 mol% or more, and usually It is 40 mol% or less, preferably 30 mol% or less, more preferably 25 mol% or less. Within this range, transparency is improved by reducing crystallinity due to the copolymerization component, and problems such as blocking of raw material pellets are less likely to occur. In addition, the kind and content of the α-olefin copolymerized with propylene can be qualitatively and quantitatively analyzed by a well-known method, for example, a nuclear magnetic resonance (NMR) measuring device or other instrumental analyzer.
前記ポリプロピレン系樹脂の製造方法は特に限定されるものではなく、公知のオレフィン重合用触媒を用いた公知の重合方法が採用できる。例えば、チーグラー・ナッタ型触媒に代表されるマルチサイト触媒や、メタロセン系触媒やポストメタロセン系触媒に代表されるシングルサイト触媒を用いた、スラリー重合法、溶液重合法、塊状重合法、気相重合法等、また、ラジカル開始剤を用いた塊状重合法等が挙げられる。封止材として用いるプロピレン−α−オレフィン共重合体は比較的軟質の樹脂であることが好ましく、重合後の造粒(ペレタイズ)のしやすさや原料ペレットのブロッキング防止等の観点から低分子量成分が少なく分子量分布の狭い原料が重合できるシングルサイト触媒を用いた重合方法が好適である。 The method for producing the polypropylene resin is not particularly limited, and a known polymerization method using a known olefin polymerization catalyst can be employed. For example, a slurry polymerization method, a solution polymerization method, a bulk polymerization method, a gas phase polymerization using a multi-site catalyst typified by a Ziegler-Natta type catalyst, or a single-site catalyst typified by a metallocene catalyst or a post-metallocene catalyst. Examples thereof include a bulk polymerization method using a radical initiator and the like. The propylene-α-olefin copolymer used as the sealing material is preferably a relatively soft resin, and has a low molecular weight component from the viewpoint of ease of granulation after pelletization and prevention of blocking of raw material pellets. A polymerization method using a single site catalyst capable of polymerizing a raw material having a small molecular weight distribution is suitable.
本発明に用いられるポリプロピレン系樹脂の具体例としては、日本ポリプロ(株)製の商品名「ノバテックPP(NOVATEC−PP)」、「ウィンテック(WINTECH)」、プライムポリマー(株)製の商品名「プライムポリプロ(PRIME−POLYPRO)」、「プライムTPO(PRIME−TPO)」、住友化学(株)製の商品名「ノーブレン(NORBLEN)」等を例示することができる。 Specific examples of the polypropylene resin used in the present invention include trade names “NOVATEC-PP”, “WINTECH”, and product names of Prime Polymer Co., Ltd., manufactured by Nippon Polypro Co., Ltd. Examples thereof include “PRIME-POLYPRO”, “PRIME-TPO”, and trade name “NORBREN” manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
(環状オレフィン系樹脂)
前記環状オレフィン系樹脂の種類としては、特に限定されるものではなく、具体的には1種以上の環状オレフィンを開環重合して得られる環状オレフィン重合体や、その水素化物、さらに直鎖状α−オレフィンと環状オレフィンのブロック共重合体、及び直鎖状α−オレフィンと環状オレフィンのランダム共重合体等が挙げられる。
(Cyclic olefin resin)
The type of the cyclic olefin-based resin is not particularly limited, and specifically, a cyclic olefin polymer obtained by ring-opening polymerization of one or more cyclic olefins, a hydride thereof, and a linear chain. Examples thereof include block copolymers of α-olefins and cyclic olefins, and random copolymers of linear α-olefins and cyclic olefins.
前記環状オレフィン系樹脂を構成する環状オレフィンの種類は、特に限定されるものではないが、ビシクロヘプト−2−エン(2−ノルボルネン)及びその誘導体、例えば、ノルボルネン、6−メチルノルボルネン、6−エチルノルボルネン、6−n−ブチルノルボルネン、5−プロピルノルボルネン、1−メチルノルボルネン、7−メチルノルボルネン、5,6−ジメチルノルボルネン、5−フェニルノルボルネン、5−ベンジルノルボルネンや、テトラシクロ−3−ドデセン及びその誘導体としては、例えば、8−メチルテトラシクロ−3−ドデセン、8−エチルテトラシクロ−3−ドデセン、8−ヘキシルテトラシクロ−3−ドデセン、10−ジメチルテトラシクロ−3−ドデセン、5,10−ジメチルテトラシクロ−3−ドデセン等が例示される。本発明においては、工業的な入手しやすさや諸特性、経済性等の観点から、ノルボルネンやテトラシクロドデセン等が好適に用いられる。 The type of cyclic olefin constituting the cyclic olefin-based resin is not particularly limited, but bicyclohept-2-ene (2-norbornene) and derivatives thereof such as norbornene, 6-methylnorbornene, and 6-ethylnorbornene. 6-n-butylnorbornene, 5-propylnorbornene, 1-methylnorbornene, 7-methylnorbornene, 5,6-dimethylnorbornene, 5-phenylnorbornene, 5-benzylnorbornene, tetracyclo-3-dodecene and derivatives thereof For example, 8-methyltetracyclo-3-dodecene, 8-ethyltetracyclo-3-dodecene, 8-hexyltetracyclo-3-dodecene, 10-dimethyltetracyclo-3-dodecene, 5,10-dimethyltetra Cyclo-3-dodecene, etc. It is exemplified. In the present invention, norbornene, tetracyclododecene, and the like are preferably used from the viewpoints of industrial availability, various characteristics, economy, and the like.
前記環状オレフィンと共重合する直鎖状α−オレフィンの種類としては特に限定されるものではないが、通常、炭素数2〜20の直鎖状α−オレフィンが好適に用いられる。ここで環状オレフィンと共重合する直鎖状α−オレフィンとしては、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−へキセン、1−へプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン等が例示される。本発明においては、工業的な入手しやすさや諸特性、経済性等の観点から、環状オレフィンと共重合する直鎖状α−オレフィンとしては、エチレンが好適に用いられる。環状オレフィンと共重合する直鎖状α−オレフィンは1種のみを単独で又は2種以上を組み合わせて用いても構わない。 Although it does not specifically limit as a kind of linear alpha olefin copolymerized with the said cyclic olefin, Usually, a C2-C20 linear alpha olefin is used suitably. Examples of the linear α-olefin copolymerized with the cyclic olefin include ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-heptene, 1-octene, 1-nonene and 1-decene. Etc. are exemplified. In the present invention, ethylene is preferably used as the linear α-olefin copolymerized with the cyclic olefin from the viewpoints of industrial availability, various characteristics, economy and the like. The linear α-olefin copolymerized with the cyclic olefin may be used alone or in combination of two or more.
また、直鎖状α−オレフィンと共重合する環状オレフィンの含有量としては特に限定されるものではないが、通常5モル%以上、好ましくは10モル%以上、更に好ましくは20モル%以上であり、かつ、通常70モル%以下、好ましくは60モル%以下、更に好ましくは50モル%以下である。環状オレフィンの含有量が多くなれば耐熱性、バリア性及び透明性が向上でき、また、含有量が少なくなれば柔軟性が向上でき好適である。環状オレフィンの含有量が該範囲内であれば、共重合成分により結晶性が低減されることにより透明性が発現し、また、原料ペレットのブロッキング等の不具合も起こりにくいため好ましい。なお、直鎖状α−オレフィンと共重合する環状オレフィンの種類と含有量は、周知の方法、例えば、核磁気共鳴(NMR)測定装置、その他の機器分析装置で定性定量分析することができる。 Further, the content of the cyclic olefin copolymerized with the linear α-olefin is not particularly limited, but is usually 5 mol% or more, preferably 10 mol% or more, more preferably 20 mol% or more. And, it is usually 70 mol% or less, preferably 60 mol% or less, more preferably 50 mol% or less. When the content of the cyclic olefin is increased, the heat resistance, the barrier property and the transparency can be improved, and when the content is decreased, the flexibility is improved, which is preferable. If the content of the cyclic olefin is within this range, it is preferable because the crystallinity is reduced by the copolymerization component so that transparency is exhibited and problems such as blocking of raw material pellets are not likely to occur. In addition, the kind and content of the cyclic olefin copolymerized with the linear α-olefin can be qualitatively and quantitatively analyzed by a well-known method, for example, a nuclear magnetic resonance (NMR) measuring device or other instrumental analyzer.
なお、本発明で用いる環状オレフィン系樹脂は、例えば、特開昭60−168708号公報、特開昭61−120816号公報、特開昭61−115912号公報、特開昭61−115916号公報、特開昭61−271308号公報、特開昭61−272216号公報、特開昭62−252406号公報、特開昭62−252407号公報等に記載されている公知の方法に準じて製造することができる。 The cyclic olefin resins used in the present invention are, for example, JP-A-60-168708, JP-A-612012016, JP-A-61-115912, JP-A-61-115916, Manufactured according to known methods described in JP-A-61-271308, JP-A-61-272216, JP-A-62-252406, JP-A-62-2252407, etc. Can do.
本発明に用いられる環状オレフィン系樹脂の具体例としては、三井化学(株)製の商品名「アペル(APEL)」、トパス・アドバンストポリマーズ(株)製の商品名「トパス(TOPAS)」、日本ゼオン(株)製の商品名「ゼオノア(ZEONOR)」「ゼオネックス(ZEONEX)」等を例示することができる。 Specific examples of the cyclic olefin resin used in the present invention include trade name “APEL” manufactured by Mitsui Chemicals, Inc., trade name “TOPAS” manufactured by Topas Advanced Polymers, Japan, Examples include trade names “ZEONOR” and “ZEONEX” manufactured by ZEON Corporation.
<変性ポリオレフィン系樹脂>
前記変性ポリオレフィン系樹脂の種類は特に限定されるものではないが、EVA(エチレン−酢酸ビニル共重合体)、EVOH(エチレン−ビニルアルコール共重合体)、E−MMA(エチレン−メチルメタアクリレート共重合体)、E−EAA(エチレン−エチルアクリレート共重合体)、E−GMA(エチレン−グリシジルメタアクリレート共重合体)、アイオノマー樹脂(イオン架橋性エチレン−メタクリル酸共重合体、イオン架橋性エチレン−アクリル酸共重合体)、シラン架橋性ポリオレフィン、及び無水マレイン酸グラフト共重合体からなる群から選ばれる少なくとも一種の樹脂であることが好ましい。
<Modified polyolefin resin>
The type of the modified polyolefin resin is not particularly limited, but EVA (ethylene-vinyl acetate copolymer), EVOH (ethylene-vinyl alcohol copolymer), E-MMA (ethylene-methyl methacrylate copolymer). Coalescence), E-EAA (ethylene-ethyl acrylate copolymer), E-GMA (ethylene-glycidyl methacrylate copolymer), ionomer resin (ionic crosslinkable ethylene-methacrylic acid copolymer, ion crosslinkable ethylene-acrylic) An acid copolymer), a silane crosslinkable polyolefin, and a maleic anhydride graft copolymer are preferable.
また、前記変性ポリオレフィン系樹脂を変性する各種モノマーの含有量としては特に限定されるものではないが、通常0.5モル%以上、好ましくは1モル%以上、更に好ましくは2モル%以上であり、かつ、通常40モル%以下、好ましくは30モル%以下、更に好ましくは25モル%以下である。該範囲内であれば、共重合成分により結晶性が低減されることにより透明性が向上し、また、原料ペレットのブロッキング等の不具合も起こりにくいため好ましい。なお、変性ポリオレフィン系樹脂を変性する各種モノマーの種類と含有量は、周知の方法、例えば、核磁気共鳴(NMR)測定装置、その他の機器分析装置で定性定量分析することができる。 Further, the content of various monomers for modifying the modified polyolefin resin is not particularly limited, but is usually 0.5 mol% or more, preferably 1 mol% or more, more preferably 2 mol% or more. And it is usually 40 mol% or less, preferably 30 mol% or less, more preferably 25 mol% or less. Within this range, transparency is improved by reducing crystallinity due to the copolymerization component, and problems such as blocking of raw material pellets are less likely to occur. The types and contents of various monomers that modify the modified polyolefin resin can be qualitatively and quantitatively analyzed by a known method, for example, a nuclear magnetic resonance (NMR) measuring device or other instrumental analyzer.
本発明で用いられる変性ポリオレフィン系樹脂の製造方法は、特に限定されるものではなく、下記に示すアイオノマー樹脂、シラン架橋性ポリオレフィン、無水マレイン酸グラフト共重合体以外は公知のオレフィン重合用触媒を用いた公知の重合方法、例えばチーグラー・ナッタ型触媒に代表されるマルチサイト触媒やメタロセン触媒に代表されるシングルサイト触媒を用いた、スラリー重合法、溶液重合法、塊状重合法、気相重合法等、また、ラジカル開始剤を用いた塊状重合法等が挙げられる。 The production method of the modified polyolefin resin used in the present invention is not particularly limited, and a known olefin polymerization catalyst is used except for the ionomer resin, silane crosslinkable polyolefin, and maleic anhydride graft copolymer shown below. Known polymerization methods such as slurry polymerization method, solution polymerization method, bulk polymerization method, gas phase polymerization method using multi-site catalyst typified by Ziegler-Natta type catalyst and single-site catalyst typified by metallocene catalyst, etc. Moreover, the block polymerization method using a radical initiator, etc. are mentioned.
アイオノマー樹脂は、エチレンと、不飽和カルボン酸と、任意成分として他の不飽和化合物からなる共重合体の不飽和カルボン酸成分の少なくとも一部を金属イオンもしくは有機アミンのうち少なくともいずれか一方で中和することにより得ることができる。また、アイオノマー樹脂は、エチレンと、不飽和カルボン酸エステルと、任意成分として他の不飽和化合物からなる共重合体の不飽和カルボン酸エステル成分の少なくとも一部を鹸化することによっても得ることができる。 The ionomer resin contains at least a part of an unsaturated carboxylic acid component of a copolymer comprising ethylene, an unsaturated carboxylic acid, and other unsaturated compounds as optional components, at least one of a metal ion and an organic amine. It can be obtained by summing. The ionomer resin can also be obtained by saponifying at least a part of an unsaturated carboxylic acid ester component of a copolymer comprising ethylene, an unsaturated carboxylic acid ester, and other unsaturated compounds as optional components. .
シラン架橋性ポリオレフィンは、ポリオレフィン系樹脂、後述するシランカップリング剤、及びラジカル発生剤を高温で溶融混合し、グラフト重合することにより得ることができる。 The silane crosslinkable polyolefin can be obtained by melt-mixing a polyolefin-based resin, a silane coupling agent described later, and a radical generator at a high temperature and graft polymerization.
無水マレイン酸グラフト共重合体は、ポリオレフィン系樹脂、無水マレイン酸、及びラジカル発生剤を高温で溶融混合し、グラフト重合することにより得ることができる。 The maleic anhydride graft copolymer can be obtained by melt-mixing a polyolefin resin, maleic anhydride, and a radical generator at a high temperature and graft polymerization.
本発明に用いられる変性ポリオレフィン系樹脂の具体例としては、EVA(エチレン−酢酸ビニル共重合体)としては、日本ポリエチレン(株)製の商品名「ノバテックEVA(NOVATECH−EVA)」、三井・デュポンポリケミカル(株)製の商品名「エバフレックス(EVAFLEX)」、日本ユニカー(株)製の「NUC」シリーズ、EVOH(エチレン−ビニルアルコール共重合体)としては日本合成化学(株)製の商品名「ソアノール(SOARNOL)」、(株)クラレ製の商品名「エバール(EVAL)」、E−MMA(エチレン−メチルメタアクリレート共重合体)としては住友化学(株)製の商品名「アクリフト(ACRYFT)」、E−EAA(エチレン−エチルアクリレート共重合体)としては日本ポリエチレン(株)製の商品名「レクスパール(REXPEARL EEA)」、E−GMA(エチレン−グリシジルメタアクリレート共重合体)としては住友化学(株)製の商品名「ボンドファスト(BONDFAST)」、アイオノマーとしては、三井デュポンポリケミカル(株)製の商品名「ハイミラン(HIMILAN)」、シラン架橋性ポリオレフィンとしては三菱化学(株)製の商品名「リンクロン(LINKLON)」、無水マレイン酸グラフト共重合体としては三井化学(株)製「アドマー(ADMER)」等を例示することができる。 Specific examples of the modified polyolefin resin used in the present invention include EVA (ethylene-vinyl acetate copolymer), trade name “Novatech EVA (NOVATECH-EVA)” manufactured by Nippon Polyethylene Co., Ltd., Mitsui DuPont. The product name “EVAFLEX” manufactured by Polychemical Co., Ltd., “NUC” series manufactured by Nihon Unicar Co., Ltd., and EVOH (ethylene-vinyl alcohol copolymer) products manufactured by Nippon Synthetic Chemical Co., Ltd. The name “SOARNOL”, the product name “EVAL” manufactured by Kuraray Co., Ltd., and E-MMA (ethylene-methyl methacrylate copolymer) are trade names “ACRIFT” manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. ACRYFT) ”and E-EAA (ethylene-ethyl acrylate copolymer) as Nippon Polyethylene Trade name “REX PEARL EEA” manufactured by Co., Ltd., E-GMA (ethylene-glycidyl methacrylate copolymer) as trade name “BONDAST” manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., and ionomer Is a product name “HIMILAN” manufactured by Mitsui DuPont Polychemical Co., Ltd., and as a silane crosslinkable polyolefin, a product name “LINKLON” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, maleic anhydride graft copolymer. Examples thereof include “Admer” manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.
(変性)ポリオレフィン系樹脂のメルトフローレート(MFR)は、特に制限されるものではないが、たとえば、ポリエチレン系樹脂の場合はMFR(JIS K7210、温度:190℃、荷重:21.18N)が、好ましくは0.5g/10min以上、より好ましくは2g/10min以上、更に好ましくは3g/10min以上であり、かつ、好ましくは100g/10min以下、より好ましくは50g/10min以下、更に好ましくは30g/10min以下であるものが用いられる。ここで、MFRは、シートを成形する際の成形加工性や太陽電池素子(セル)を封止する時の接着性、回り込み具合等を考慮して選択すればよい。例えば、シートをカレンダー成形する場合には、シートを成形ロールから引き剥がす際のハンドリング性からMFRは、比較的低い方、具体的には0.5g/10min以上、5g/10min以下が好ましく、また、Tダイを用いて押出成形する場合には、押出負荷を低減させ押出量を向上させる観点からMFRは、好ましくは2g/10min、更に好ましくは3g/10min以上であり、かつ、好ましくは50g/10min以下、更に好ましくは30g/10min以下であるものを用いればよい。さらに、太陽電池素子(セル)を封止する時の接着性や回り込みやすさの観点からは、MFRは、好ましくは2g/10min、更に好ましくは3g/10min以上であり、かつ、好ましくは50g/10min以下、更に好ましくは30g/10min以下であるものを用いればよい。 The melt flow rate (MFR) of the (modified) polyolefin resin is not particularly limited. For example, in the case of a polyethylene resin, MFR (JIS K7210, temperature: 190 ° C., load: 21.18 N) is Preferably it is 0.5 g / 10 min or more, more preferably 2 g / 10 min or more, still more preferably 3 g / 10 min or more, and preferably 100 g / 10 min or less, more preferably 50 g / 10 min or less, still more preferably 30 g / 10 min. The following are used. Here, the MFR may be selected in consideration of molding processability at the time of molding the sheet, adhesiveness at the time of sealing the solar cell element (cell), wraparound condition, and the like. For example, when calendering a sheet, the MFR is preferably relatively low, specifically 0.5 g / 10 min or more and 5 g / 10 min or less from the handling property when the sheet is peeled off from the forming roll. In the case of extrusion molding using a T die, MFR is preferably 2 g / 10 min, more preferably 3 g / 10 min or more, and preferably 50 g / min from the viewpoint of reducing the extrusion load and improving the extrusion rate. What is used is 10 min or less, more preferably 30 g / 10 min or less. Furthermore, from the viewpoint of adhesion and ease of wraparound when sealing a solar cell element (cell), the MFR is preferably 2 g / 10 min, more preferably 3 g / 10 min or more, and preferably 50 g / What is used is 10 min or less, more preferably 30 g / 10 min or less.
本発明に用いられる封止材には、本発明の主旨を逸脱しない範囲で、諸物性(柔軟性、耐熱性、透明性、接着性等)や成形加工性あるいは経済性等を更に向上させる目的で上述した以外の樹脂を混合することができる。該樹脂としては、例えば、各種エラストマー(オレフィン系、スチレン系等)、カルボキシル基、アミノ基、イミド基、水酸基、エポキシ基、オキサゾリン基、チオール基、シラノール基等の極性基で変性された樹脂および粘着付与樹脂等が挙げられる。 The purpose of the sealing material used in the present invention is to further improve the physical properties (flexibility, heat resistance, transparency, adhesiveness, etc.), molding processability, economy, etc., without departing from the spirit of the present invention. Resins other than those described above can be mixed. Examples of the resin include various elastomers (olefin-based, styrene-based, etc.), resins modified with polar groups such as carboxyl groups, amino groups, imide groups, hydroxyl groups, epoxy groups, oxazoline groups, thiol groups, silanol groups, and the like. Examples include tackifying resins.
該粘着付与樹脂としては、石油樹脂、テルペン樹脂、クマロン−インデン樹脂、ロジン系樹脂、又はそれらの水素添加誘導体等が挙げられる。具体的には、石油樹脂としては、シクロペンタジエン又はその二量体からの脂環式石油樹脂やC9成分からの芳香族石油樹脂があり、テルペン樹脂としてはβ−ピネンからのテルペン樹脂やテルペン−フェノール樹脂が、クマロン−インデン樹脂としては、例えば、クマロン−インデン共重合体や、クマロン−インデン−スチレン共重合体があり、また、ロジン系樹脂としては、ガムロジン、ウッドロジン等のロジン樹脂、グリセリンやペンタエリスリトール等で変性したエステル化ロジン樹脂等を例示することができる。また、該粘着付与樹脂は主に分子量により種々の軟化温度を有するものが得られるが、既述のポリオレフィン系樹脂や変性ポリオレフィン系樹脂成分と混合した場合の相溶性、経時的なブリード性、色調や熱安定性等の点から軟化温度が好ましくは100以上、より好ましくは120℃以上で、かつ、好ましくは150℃以下、より好ましくは140℃以下の脂環式石油樹脂の水素添加誘導体が特に好ましい。上述したポリオレフィン系樹脂以外の樹脂を混合する場合は、本発明における封止材層を構成する樹脂組成物100質量%に対し、20質量%以下が好ましく、10質量%以下が更に好ましい。 Examples of the tackifying resin include petroleum resins, terpene resins, coumarone-indene resins, rosin resins, and hydrogenated derivatives thereof. Specifically, the petroleum resin includes cyclopentadiene or an alicyclic petroleum resin derived from a dimer thereof and an aromatic petroleum resin derived from a C9 component, and the terpene resin includes a terpene resin derived from β-pinene and a terpene resin. The phenol resin is, for example, coumarone-indene copolymer or coumarone-indene-styrene copolymer as coumarone-indene resin, and rosin resins include rosin resins such as gum rosin and wood rosin, glycerin, An esterified rosin resin modified with pentaerythritol or the like can be exemplified. The tackifying resin can be obtained with various softening temperatures mainly depending on the molecular weight, but the compatibility, bleed over time and color tone when mixed with the polyolefin resin and modified polyolefin resin component described above. From the viewpoint of heat stability and the like, the hydrogenated derivatives of alicyclic petroleum resins having a softening temperature of preferably 100 or more, more preferably 120 ° C. or more, and preferably 150 ° C. or less, more preferably 140 ° C. or less preferable. When a resin other than the polyolefin-based resin described above is mixed, the content is preferably 20% by mass or less, and more preferably 10% by mass or less, with respect to 100% by mass of the resin composition constituting the sealing material layer in the present invention.
また、本発明に用いられる封止材には、必要に応じて、種々の添加剤を添加することができる。該添加剤としては、例えば、シランカップリング剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、耐候安定剤、光拡散剤、造核剤、顔料(例えば白色顔料)、難燃剤、変色防止剤等が挙げられる。本発明においては、シランカップリング剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、耐候安定剤から選ばれる少なくとも一種の添加剤が添加されていることが後述する理由等から好ましい。 Moreover, various additives can be added to the sealing material used in the present invention as necessary. Examples of the additive include a silane coupling agent, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a weathering stabilizer, a light diffusing agent, a nucleating agent, a pigment (for example, a white pigment), a flame retardant, and a discoloration preventing agent. . In the present invention, it is preferable that at least one additive selected from a silane coupling agent, an antioxidant, an ultraviolet absorber, and a weathering stabilizer is added for reasons described later.
[シランカップリング剤]
シランカップリング剤は、封止材の保護材(ガラス、樹脂製のフロントシート、バックシート等)や太陽電池素子等に対する接着性を向上させるのに有用であり、その例としては、ビニル基、アクリロキシ基、メタクリロキシ基のような不飽和基、アミノ基、エポキシ基等とともに、アルコキシ基のような加水分解可能な基を有する化合物を挙げることができる。シランカップリング剤の具体例としては、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、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等を例示することができる。本発明においては、接着性が良好であり、黄変等の変色が少ないこと等からγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランやγ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランが好ましく用いられる。該シランカップリング剤の添加量は、押出成形時の樹脂圧の増加やゲル、フィッシュアイ等の異物の発生を抑制するため、また、成形品からのブリードアウト等の不具合を抑制するためには、本発明における封止材層を構成する樹脂組成物100質量%に対し、5質量%以下であることが好ましく、3質量%以下であることがより好ましい。また、接着性を発現させるためには0.1質量%以上であることが好ましく、0.2質量%以上であることがより好ましい。
また、シランカップリング剤と同様に、有機チタネート化合物等のカップリング剤も有効に活用できる。
[Silane coupling agent]
Silane coupling agents are useful for improving adhesion to protective materials for sealing materials (glass, resin front sheets, back sheets, etc.) and solar cell elements, such as vinyl groups, Examples thereof include compounds having a hydrolyzable group such as an alkoxy group together with an unsaturated group such as an acryloxy group and a methacryloxy group, an amino group, and an epoxy group. Specific examples of the silane coupling agent include N- (β-aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, N- (β-aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, and γ-aminopropyltriethoxy. Examples include silane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, and the like. In the present invention, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane and γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane are preferably used because of good adhesiveness and little discoloration such as yellowing. The addition amount of the silane coupling agent is to suppress an increase in resin pressure at the time of extrusion molding and generation of foreign matters such as gel and fish eye, and to suppress defects such as bleed out from a molded product. The amount is preferably 5% by mass or less and more preferably 3% by mass or less with respect to 100% by mass of the resin composition constituting the sealing material layer in the present invention. Moreover, in order to express adhesiveness, it is preferable that it is 0.1 mass% or more, and it is more preferable that it is 0.2 mass% or more.
In addition, similar to the silane coupling agent, a coupling agent such as an organic titanate compound can also be used effectively.
[酸化防止剤]
酸化防止剤としては、種々の市販品が適用でき、モノフェノール系、ビスフェノール系、高分子型フェノール系等のフェノール系、硫黄系、ホスファイト系等の各種タイプのものを挙げることができる。
[Antioxidant]
As the antioxidant, various commercially available products can be applied, and various types such as phenol, sulfur, phosphite and the like such as monophenol, bisphenol and polymer phenol can be exemplified.
モノフェノール系酸化防止剤としては、例えば、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニゾール、2,6−ジ−tert−ブチル−4−エチルフェノール、オクタデシル−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート等を挙げることができる。
ビスフェノール系酸化防止剤としては、2,2’−メチレン−ビス−(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2’−メチレン−ビス−(4−エチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4’−チオビス−(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデン−ビス−(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、3,9−ビス〔{1,1−ジメチル−2−{β−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ}エチル}2,4,9,10−テトラオキサスピロ〕5,5−ウンデカン等を挙げることができる。
Examples of the monophenol antioxidant include 2,6-di-tert-butyl-p-cresol, butylated hydroxyanisole, 2,6-di-tert-butyl-4-ethylphenol, and octadecyl-3- And (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate.
Examples of the bisphenol antioxidant include 2,2′-methylene-bis- (4-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2′-methylene-bis- (4-ethyl-6-tert-butylphenol), 4,4′-thiobis- (3-methyl-6-tert-butylphenol), 4,4′-butylidene-bis- (3-methyl-6-tert-butylphenol), 3,9-bis [{1,1 -Dimethyl-2- {β- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionyloxy} ethyl} 2,4,9,10-tetraoxaspiro] 5,5-undecane, etc. Can do.
高分子型フェノール系酸化防止剤としては、1,1,3−トリス−(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ビドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキス−{メチレン−3−(3’,5’−ジ−tert−ブチル−4’−ヒドロキスフェニル)プロピオネート}メタン、ビス{(3,3’−ビス−4’−ヒドロキシ−3’−tert−ブチルフェニル)ブチリックアシッド}グルコールエステル、1,3,5−トリス(3’,5’−ジ−tert−ブチル−4’−ヒドロキシベンジル)−s−トリアジン−2,4,6−(1H,3H,5H)トリオン、トコフェロール(ビタミンE)等を挙げることができる。 Polymeric phenolic antioxidants include 1,1,3-tris- (2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl) butane, 1,3,5-trimethyl-2,4,6 -Tris (3,5-di-tert-butyl-4-bidoxybenzyl) benzene, tetrakis- {methylene-3- (3 ', 5'-di-tert-butyl-4'-hydroxyphenyl) propionate} Methane, bis {(3,3′-bis-4′-hydroxy-3′-tert-butylphenyl) butyric acid} glycol ester, 1,3,5-tris (3 ′, 5′-di-tert -Butyl-4'-hydroxybenzyl) -s-triazine-2,4,6- (1H, 3H, 5H) trione, tocopherol (vitamin E) and the like.
硫黄系酸化防止剤としては、ジラウリルチオジプロピオネート、ジミリスチルチオジプロピオネート、ジステアリルチオプロピオネート等を挙げることができる。 Examples of sulfur-based antioxidants include dilauryl thiodipropionate, dimyristyl thiodipropionate, and distearyl thiopropionate.
ホスファイト系酸化防止剤としては、トリフェニルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、4,4’−ブチリデン−ビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェニル−ジ−トリデシル)ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス(オクタデシルホスファイト)、トリス(モノ及び/又はジノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト、ジイソデシルペンタエリスリトールジホスファイト、9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナスレン−10−オキサイド、10−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナンスレン−10−オキサイド、10−デシロキシ−9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナンスレン、サイクリックネオペンタンテトライルビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト、2,2−メチレンビス(4,6−tert−ブチルフェニル)オクチルホスファイト等を挙げることができる。 Phosphite antioxidants include triphenyl phosphite, diphenylisodecyl phosphite, phenyl diisodecyl phosphite, 4,4′-butylidene-bis (3-methyl-6-tert-butylphenyl-di-tridecyl) phos Phyto, cyclic neopentanetetrayl bis (octadecyl phosphite), tris (mono and / or dinonylphenyl) phosphite, tris (2,4-di-tert-butylphenyl) phosphite, diisodecyl pentaerythritol diphosphite 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenalene-10-oxide, 10- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) -9,10-dihydro-9-oxa -10-phosphaphenanthrene-10 Oxide, 10-decyloxy-9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene, cyclic neopentanetetraylbis (2,4-di-tert-butylphenyl) phosphite, cyclic neopentane Examples thereof include tetrayl bis (2,6-di-tert-butylphenyl) phosphite, 2,2-methylene bis (4,6-tert-butylphenyl) octyl phosphite, and the like.
本発明においては、酸化防止剤の効果、熱安定性、経済性等からフェノール系及びホスファイト系の酸化防止剤が好ましく用いられ、両者を組み合わせて用いることが、添加量に対する酸化防止剤としての効果を高めることができるため更に好ましい。
酸化防止剤の添加量は、本発明における封止材層を構成する樹脂組成物100質量%に対し、通常0.1質量%以上、好ましくは0.2質量%以上であり、かつ、1質量%以下、好ましくは0.5質量%以下の範囲で添加することが好ましい。
In the present invention, phenol-based and phosphite-based antioxidants are preferably used from the effects of antioxidants, thermal stability, economics, etc., and the combination of both is used as an antioxidant for the added amount. Since an effect can be heightened, it is still more preferable.
The addition amount of the antioxidant is usually 0.1% by mass or more, preferably 0.2% by mass or more, and 1% by mass with respect to 100% by mass of the resin composition constituting the sealing material layer in the present invention. % Or less, preferably 0.5% by mass or less.
[紫外線吸収剤]
紫外線吸収剤としては、種々の市販品が適用でき、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等の各種タイプのものを挙げることができる。
[Ultraviolet absorber]
As the ultraviolet absorber, various commercially available products can be applied, and various types such as benzophenone-based, benzotriazole-based, triazine-based, and salicylic acid ester-based types can be exemplified.
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−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等を挙げることができる。 Examples of the benzophenone-based UV absorber include 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxy-2′-carboxybenzophenone, 2-hydroxy-4-octoxybenzophenone, 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 , 4-dihydroxybenzophenone, 2,2′-dihydroxy-4-methoxybenzophenone, 2,2′-dihydroxy-4,4′-dimethoxybenzophenone, 2,2 ′, 4,4′-tetrahydroxybenzophenone, etc. Door can be.
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−tert−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−ヒドロキシ−5−tert−オクチルフェニル)−2H−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−tert−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−tert−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール等を挙げることができる。
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)フェノール等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等を挙げることができる。
The benzotriazole-based ultraviolet absorber is a hydroxyphenyl-substituted benzotriazole compound, for example, 2- (2-hydroxy-5-methylphenyl) benzotriazole, 2- (2-hydroxy-5-tert-butylphenyl) Benzotriazole, 2- (2-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) benzotriazole, 2- (2-hydroxy-5-tert-octylphenyl) -2H-benzotriazole, 2- (2-methyl-4-hydroxy Phenyl) benzotriazole, 2- (2-hydroxy-3-methyl-5-tert-butylphenyl) benzotriazole, 2- (2-hydroxy-3,5-di-t-amylphenyl) benzotriazole, 2- ( 2-hydroxy-3,5-di-tert-butylpheny ) Can be exemplified benzotriazole.
Examples of the triazine ultraviolet absorber include 2- [4,6-bis (2,4-dimethylphenyl) -1,3,5-triazin-2-yl] -5- (octyloxy) phenol, 2- (4 , 6-diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl) -5- (hexyloxy) phenol and the like.
Examples of the salicylic acid ester group include phenyl salicylate and p-octylphenyl salicylate.
紫外線吸収剤の添加量は、本発明における封止材層を構成する樹脂組成物100質量%に対し、通常0.01質量%以上、好ましくは0.05質量%以上であり、かつ、2.0質量%以下、好ましくは0.5質量%以下の範囲で添加することが好ましい。 The addition amount of the ultraviolet absorber is usually 0.01% by mass or more, preferably 0.05% by mass or more with respect to 100% by mass of the resin composition constituting the sealing material layer in the present invention, and 2. It is preferable to add in the range of 0% by mass or less, preferably 0.5% by mass or less.
[耐侯安定剤]
上記の紫外線吸収剤以外に耐候性を付与する耐候安定剤としては、ヒンダードアミン系光安定化剤が好適に用いられる。ヒンダードアミン系光安定化剤は、紫外線吸収剤のようには紫外線を吸収しないが、紫外線吸収剤と併用することによって著しい相乗効果を示す。ヒンダードアミン系以外にも光安定化剤として機能するものはあるが、着色している場合が多く本発明における封止材層には好ましくない。
[Anti-stabilizer]
A hindered amine light stabilizer is suitably used as a weather stabilizer that imparts weather resistance in addition to the above ultraviolet absorber. A hindered amine light stabilizer does not absorb ultraviolet rays like an ultraviolet absorber, but exhibits a remarkable synergistic effect when used together with an ultraviolet absorber. In addition to hindered amines, there are those that function as light stabilizers, but they are often colored and are not preferred for the encapsulant layer in the present invention.
ヒンダードアミン系光安定化剤としては、コハク酸ジメチル−1−(2−ヒドロキシエチル)−4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン重縮合物、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}]、N,N’−ビス(3−アミノプロピル)エチレンジアミン−2,4−ビス[N−ブチル−N−(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)アミノ]−6−クロロ−1,3,5−トリアジン縮合物、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セパレート、2−(3,5−ジ−tert−4−ヒドロキシベンジル)−2−n−ブチルマロン酸ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)等を挙げることができる。
ヒンダードアミン系光安定化剤の添加量は、本発明における封止材層を構成する樹脂組成物100質量%に対し、通常0.01質量%以上、好ましくは0.05質量%以上であり、かつ、0.5質量%以下、好ましくは0.3質量%以下の範囲で添加することが好ましい。
Examples of hindered amine light stabilizers include dimethyl succinate-1- (2-hydroxyethyl) -4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine polycondensate, 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}], N, N′-bis (3-aminopropyl) ethylenediamine-2,4-bis [N-butyl-N- (1,2,2, 6,6-pentamethyl-4-piperidyl) amino] -6-chloro-1,3,5-triazine condensate, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) separate, 2- (3 , 5-Di-tert-4-H And droxybenzyl) -2-n-butylmalonate bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl).
The addition amount of the hindered amine light stabilizer is usually 0.01% by mass or more, preferably 0.05% by mass or more, with respect to 100% by mass of the resin composition constituting the sealing material layer in the present invention. 0.5% by mass or less, preferably 0.3% by mass or less.
上記の酸化防止剤、紫外線吸収剤及び耐侯安定剤は、一般的に添加量が多くなるほど黄変を引き起こしやすいため、必要最少量の添加にとどめることが好ましく、無添加であることも好ましい実施形態である。 The above-mentioned antioxidant, ultraviolet absorber and anti-wrinkle stabilizer generally tend to cause yellowing as the addition amount increases. Therefore, it is preferable that only the minimum necessary amount is added, and no addition is also preferable. It is.
[柔軟性]
本発明に用いられる封止材の柔軟性は、適用される太陽電池の形状や厚み、設置場所等を考慮して適宜調整すれば良いが、例えば、動的粘弾性測定における振動周波数10Hz、温度20℃の貯蔵弾性率(E’)が1〜2000MPaであることが好ましい。太陽電池素子の保護の観点からは貯蔵弾性率(E’)は、より低い方が好ましいが、シート形状等で前記した封止材を採取した場合のハンドリング性やシート表面同士のブロッキング防止等を考慮すると、3〜1000MPaであることがより好ましく、5〜500MPaであることが更に好ましく、10〜100MPaであることが特に好ましい。貯蔵弾性率(E’)は、粘弾性測定装置を用いて、振動周波数10Hzで所定温度で測定し、温度20℃における値を求めることで得られる。
[Flexibility]
The flexibility of the sealing material used in the present invention may be appropriately adjusted in consideration of the shape, thickness, installation location, etc. of the applied solar cell. For example, the vibration frequency in dynamic viscoelasticity measurement is 10 Hz, temperature The storage elastic modulus (E ′) at 20 ° C. is preferably 1 to 2000 MPa. From the viewpoint of protection of the solar cell element, the storage elastic modulus (E ′) is preferably lower. However, handling properties when the above-described sealing material is collected in a sheet shape or the like, and blocking of sheet surfaces from each other are prevented. In consideration, it is more preferably 3 to 1000 MPa, further preferably 5 to 500 MPa, and particularly preferably 10 to 100 MPa. The storage elastic modulus (E ′) is obtained by measuring at a predetermined temperature at a vibration frequency of 10 Hz using a viscoelasticity measuring device and obtaining a value at a temperature of 20 ° C.
[耐熱性]
本発明に用いられる封止材の耐熱性は、封止材を構成する樹脂の諸特性(結晶融解ピーク温度、結晶融解熱量、MFR、分子量等)により影響されるが、とくに、エチレン−α−オレフィンブロック共重合体(II)を含有する場合、その結晶融解ピーク温度が強く影響する。一般に、太陽電池モジュールは発電時の発熱や太陽光の輻射熱等で85〜90℃程度まで昇温するが、結晶融解ピーク温度が100℃以上であれば、封止材の耐熱性を確保することが出来るため好ましい。耐熱性の評価は、例えば、厚み3mmの白板ガラス(サイズ;縦75mm、横25mm)と厚み5mmのアルミ板(サイズ;縦120mm、横60mm)の間に厚みが0.5mmのシート状の封止材を重ね、真空プレス機を用いて150℃、15分の条件で積層プレスした試料を作製し、該試料を100℃の恒温槽内で60度に傾斜して設置し500時間経過後の状態を観察し、ガラスが初期の基準位置からずれなかったものを○、ガラスが初期の基準位置からずれたり、シートが溶融したものを×として優劣を評価することができる。
[Heat-resistant]
The heat resistance of the encapsulant used in the present invention is influenced by various properties (crystal melting peak temperature, crystal melting heat, MFR, molecular weight, etc.) of the resin constituting the encapsulant, and in particular, ethylene-α- When the olefin block copolymer (II) is contained, the crystal melting peak temperature has a strong influence. Generally, a solar cell module is heated to about 85 to 90 ° C. due to heat generated during power generation or radiant heat of sunlight, etc. If the crystal melting peak temperature is 100 ° C. or higher, the heat resistance of the encapsulant should be ensured. Is preferable. The evaluation of the heat resistance is, for example, a sheet-like seal having a thickness of 0.5 mm between a white plate glass (size: 75 mm length, 25 mm width) and a 5 mm thickness aluminum plate (size: length 120 mm, width 60 mm). A sample obtained by laminating a stop material and laminating and pressing at 150 ° C. for 15 minutes using a vacuum press machine is installed at an inclination of 60 ° in a 100 ° C. constant temperature bath, and after 500 hours have elapsed. By observing the state, it is possible to evaluate the superiority or inferiority by ◯ when the glass did not deviate from the initial reference position, and x when the glass deviated from the initial reference position or when the sheet melted.
[透明性]
本発明に用いられる封止材の全光線透過率は、適用する太陽電池の種類、例えばアモルファスの薄膜系シリコン型等や太陽電子素子に届く太陽光を遮らない部位に適用する場合には、あまり重視されないこともあるが、太陽電池の光電変換効率や各種部材を重ね合わせる時のハンドリング性等を考慮し、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く、90%以上であることが更に好ましい。
[transparency]
The total light transmittance of the sealing material used in the present invention is not so much when applied to a type of solar cell to be applied, for example, an amorphous thin film type silicon type or a portion that does not block sunlight reaching a solar electronic element. Although it may not be emphasized, it is preferably 85% or more, more preferably 87% or more, and more preferably 90% or more in consideration of the photoelectric conversion efficiency of the solar cell and handling properties when overlapping various members. More preferably.
[封止材の製膜方法]
次に、封止材の製膜方法について説明する。封止材の厚みは特に限定されるものではないが、通常30μm以上、好ましくは50μm以上、より好ましくは100μm以上であり、かつ、1000μm(1mm)程度以下、好ましくは700μm以下、より好ましくは500μm以下であればよい。
製膜方法としては、公知の方法、例えば単軸押出機、多軸押出機、バンバリーミキサー、ニーダー等の溶融混合設備を有し、Tダイを用いる押出キャスト法やカレンダー法等を採用することができ、特に限定されるものではないが、本発明においては、ハンドリング性や生産性等の面からTダイを用いる押出キャスト法が好適に用いられる。Tダイを用いる押出キャスト法での成形温度は、用いる樹脂組成物の流動特性や製膜性等によって適宜調整されるが、概ね80℃以上、好ましくは100℃以上、より好ましくは120℃以上、更に好ましくは140℃以上であり、かつ、概ね300℃以下、好ましくは250℃以下、より好ましくは200℃以下、更に好ましくは180℃以下であり、シランカップリング剤等を添加する場合は架橋反応に伴う樹脂圧の増加やフィッシュアイの増加を抑制するために成形温度を低下させることが好ましい。シランカップリング剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、耐候安定剤等の各種添加剤は、予め樹脂とともにドライブレンドしてからホッパーに供給してもよいし、予め全ての材料を溶融混合してペレットを作製してから供給してもよいし、添加剤のみを予め樹脂に濃縮したマスターバッチを作製し供給しても構わない。また、必要に応じて、シートを巻物とした場合のシート同士のブロッキング防止や太陽電池素子の封止工程でのハンドリング性やエア抜きのしやすさ向上等の目的のためエンボス加工や種々の凹凸(円錐や角錐形状や半球形状等)加工を行っても構わない。さらに、シートを製膜する際に、シート製膜時のハンドリング性を向上する等の目的のため、別の基材フィルム(延伸ポリエステルフィルム(OPET)や延伸ポリプロピレンフィルム(OPP)等)と押出ラミネート法やサンドラミネート法等の方法で積層しても構わない。
[Method of forming a sealing material]
Next, a method for forming a sealing material will be described. The thickness of the sealing material is not particularly limited, but is usually 30 μm or more, preferably 50 μm or more, more preferably 100 μm or more, and about 1000 μm (1 mm) or less, preferably 700 μm or less, more preferably 500 μm. The following is sufficient.
As a film forming method, a known method such as a single-screw extruder, a multi-screw extruder, a Banbury mixer, a kneader or the like may be used, and an extrusion casting method using a T die, a calendar method, or the like may be employed. Although not particularly limited, in the present invention, an extrusion casting method using a T die is preferably used from the viewpoints of handleability and productivity. The molding temperature in the extrusion casting method using a T-die is appropriately adjusted depending on the flow characteristics and film-forming properties of the resin composition to be used, but is generally 80 ° C or higher, preferably 100 ° C or higher, more preferably 120 ° C or higher, More preferably, it is 140 ° C. or higher, and is generally 300 ° C. or lower, preferably 250 ° C. or lower, more preferably 200 ° C. or lower, still more preferably 180 ° C. or lower. When a silane coupling agent or the like is added, a crosslinking reaction It is preferable to lower the molding temperature in order to suppress an increase in resin pressure and an increase in fish eyes accompanying the above. Various additives such as silane coupling agents, antioxidants, UV absorbers, and weathering stabilizers may be dry blended with the resin in advance and then supplied to the hopper. It may be supplied after producing or a master batch in which only the additive is previously concentrated in the resin may be produced and supplied. Also, if necessary, embossing and various irregularities for the purpose of preventing blocking between sheets when the sheet is used as a scroll and improving the ease of air removal and handling in the sealing process of solar cell elements. (Cone, pyramid shape, hemispherical shape, etc.) may be processed. Furthermore, when forming a sheet, for the purpose of improving the handleability at the time of forming the sheet, another base film (such as stretched polyester film (OPET) or stretched polypropylene film (OPP)) and extrusion lamination It may be laminated by a method such as a sand laminating method.
<太陽電池用カバーシート>
本発明の太陽電池用カバーシートは、前記積層シートと前記封止材とを有するため、ホットスポット現象が生じても積層シートに膨れや波打ち等の外観不良が生じにくい。また、大きなエネルギーを要する電子線架橋を行う必要がなく、太陽電池を設計する際に複雑な回路を形成する必要もないので、経済的負担をかけずに外観不良を防止することができる。
<Solar cell cover sheet>
Since the cover sheet for solar cells of the present invention includes the laminated sheet and the sealing material, appearance defects such as swelling and undulation are unlikely to occur in the laminated sheet even if a hot spot phenomenon occurs. In addition, it is not necessary to perform electron beam cross-linking that requires a large amount of energy, and it is not necessary to form a complicated circuit when designing a solar cell, so that appearance defects can be prevented without placing an economic burden.
[太陽電池用カバーシートの製造方法]
本発明の太陽電池用カバーシートは、前記積層シートと前記封止材とを積層することにより得ることができる。これは、予めシート状に製造された前記積層シートと前記封止材とを、後述する太陽電池モジュールを製造する際に、重ね合わせ、一体化しても構わないし、予めシート状に製造された前記積層シートと前記封止材とを熱ラミネーション等の公知の方法によって積層しても構わない。また、予め製造された前記積層シートの上に前記封止材を溶融押出しながら積層しても構わない。
[Method for producing cover sheet for solar cell]
The cover sheet for solar cells of the present invention can be obtained by laminating the laminated sheet and the sealing material. This may be performed by stacking and integrating the laminated sheet and the sealing material, which are manufactured in advance in a sheet shape, when the solar cell module described later is manufactured. The laminated sheet and the sealing material may be laminated by a known method such as thermal lamination. Moreover, you may laminate | stack on the said laminated sheet manufactured previously, melt-extruding the said sealing material.
本発明の太陽電池用カバーシートは、積層シートと封止材とが各々1層以上積層されていれば、特にその層構成を限定するものではないが、通常、封止材が太陽電池素子に密着する最外層に存在し、積層シートがその反対面の最外層に存在するような構成であることが好ましい。
例えば、積層シート/封止材といった2種2層構成や、積層シート/接着層/封止材といった3種3層構成、積層シート/封止材/積層シート/封止材といった2種4層構成等が好ましく挙げられる。
The cover sheet for a solar cell of the present invention is not particularly limited as long as the laminated sheet and the sealing material are each laminated one or more layers, but the sealing material is usually a solar cell element. It is preferable that the laminated sheet is present in the outermost layer that is in close contact, and the laminated sheet is present in the outermost layer on the opposite side.
For example, 2 types and 2 layers such as laminated sheet / sealing material, 3 types and 3 layers such as laminated sheet / adhesive layer / sealing material, 2 types, 4 layers such as laminated sheet / sealing material / laminated sheet / sealing material A structure etc. are mentioned preferably.
カバーシートの総厚みは、特に限定されるものではないが、好ましくは80〜1500μmの範囲であり、より好ましくは250〜900μmの範囲である。
また、積層シート/封止材の厚み比は、好ましくは1/10〜1/1の範囲であり、より好ましくは1/5〜1/2の範囲である。
Although the total thickness of a cover sheet is not specifically limited, Preferably it is the range of 80-1500 micrometers, More preferably, it is the range of 250-900 micrometers.
The thickness ratio of the laminated sheet / sealing material is preferably in the range of 1/10 to 1/1, more preferably in the range of 1/5 to 1/2.
本発明の太陽電池用カバーシートにおける、積層シートと封止材との接着性については、JIS K6854に準じて測定した2層間のピール剥離強度が10N/cm幅以上であることが好ましく、20N/cm幅以上であることが特に好ましい。 Regarding the adhesiveness between the laminated sheet and the sealing material in the solar cell cover sheet of the present invention, the peel peel strength between two layers measured according to JIS K6854 is preferably 10 N / cm width or more, and 20 N / It is particularly preferable that the width is not less than cm width.
本発明の上記太陽電池用カバーシートは、太陽電池モジュールのフロントシート(上部保護材)及び/又はバックシート(下部保護材)として好適に用いることができる。 The cover sheet for a solar cell of the present invention can be suitably used as a front sheet (upper protective material) and / or a back sheet (lower protective material) of a solar cell module.
<太陽電池モジュール>
本発明の太陽電池用カバーシートを用い、例えば、太陽電池素子の上部を本発明のカバーシートで固定し、太陽電池素子の下部を下部保護材である封止材及びバックシートで固定することにより太陽電池モジュールを作製することができる。また、太陽電池素子の上部を上部保護材である透明基材(フロントシート)及び封止材で固定し、太陽電池素子の下部を本発明のカバーシートで固定することもでき、さらには太陽電池素子の上部及び下部とも本発明のカバーシートを用いて太陽電池モジュールを作製することもできる。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。
<Solar cell module>
Using the cover sheet for solar cells of the present invention, for example, by fixing the upper part of the solar cell element with the cover sheet of the present invention and fixing the lower part of the solar cell element with the sealing material and the back sheet as the lower protective material A solar cell module can be produced. Moreover, the upper part of the solar cell element can be fixed with a transparent base material (front sheet) and a sealing material as an upper protective material, and the lower part of the solar cell element can be fixed with the cover sheet of the present invention. A solar cell module can also be produced using the cover sheet of the present invention for both the upper part and the lower part of the element. Examples of such solar cell modules include various types.
なお、本発明の太陽電池モジュールにおいて、封止材が2箇所以上の部位に使用される場合、全ての部位に本発明のカバーシートを用いても構わないし、異なる樹脂組成物からなる封止材を用いてもよい。当該封止材を、光透過性を必要とする部位に使用する場合は透明でなくてはならないが、下部保護材として用いられる場合、封止材は透明でなくても構わない。 In addition, in the solar cell module of the present invention, when the sealing material is used in two or more parts, the cover sheet of the present invention may be used in all parts, or the sealing material made of a different resin composition May be used. In the case where the sealing material is used for a portion requiring light transmittance, the sealing material must be transparent. However, when the sealing material is used as a lower protective material, the sealing material may not be transparent.
具体的な例としては、太陽光受光側から順に、本発明の太陽電池用カバーシート(この場合は、前記太陽電池素子側に封止材が配置される)、太陽電池素子、封止材、バックシートが積層されてなり、さらに、バックシートの下面にジャンクションボックス(太陽電池素子から発電した電気を外部へ取り出すための配線を接続する端子ボックス)が接着されてなる。太陽電池素子は、発電電流を外部へ電導するために配線により連結されている。配線は、封止材及びバックシートに設けられた貫通孔を通じて外部へ取り出され、ジャンクションボックスに接続されている。
前記バックシートとしては、金属や各種熱可塑性樹脂フィルム等の単層もしくは多層のシートであり、例えば、錫、アルミニウム、ステンレス等の金属、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、フッ素樹脂、ポリオレフィン等の単層もしくは多層のシートを挙げることができる。
As a specific example, in order from the sunlight receiving side, the solar cell cover sheet of the present invention (in this case, the sealing material is disposed on the solar cell element side), the solar cell element, the sealing material, A back sheet is laminated, and a junction box (a terminal box for connecting wiring for taking out electricity generated from the solar cell element) is adhered to the lower surface of the back sheet. The solar cell elements are connected by wiring in order to conduct the generated current to the outside. The wiring is taken out to the outside through a through-hole provided in the sealing material and the back sheet, and is connected to the junction box.
The back sheet is a single layer or multilayer sheet such as metal or various thermoplastic resin films, for example, metals such as tin, aluminum, stainless steel, inorganic materials such as glass, polyester, inorganic vapor deposition polyester, fluororesin, Mention may be made of a single-layer or multilayer sheet of polyolefin or the like.
太陽電池モジュールは内部へ水分が浸入すると劣化が生じるため、ジャンクションボックスのような付属品を取り付ける際には、太陽電池モジュールの内部に外気が侵入することのないよう、シール性を十分に確保する必要があるが、本発明の太陽電池用カバーシートによれば、加熱処理だけで接着できるため、容易で確実に外気の浸入を防ぐことが可能となる。 Since the solar cell module deteriorates when moisture enters the inside, when attaching accessories such as a junction box, ensure sufficient sealing so that outside air does not enter the inside of the solar cell module. Although it is necessary, according to the cover sheet for solar cells of the present invention, since it can be bonded only by heat treatment, it is possible to easily and reliably prevent the intrusion of outside air.
別の具体的な例としては、太陽光受光側から順に、透明基板、封止材、太陽電池素子、太陽電池用カバーシート(この場合は、前記太陽電池素子の裏側に封止材が配置される)さらに、本発明の太陽電池用カバーシートの下面にジャンクションボックス(太陽電池素子から発電した電気を外部へ取り出すための配線を接続する端子ボックス)が接着されてなる。太陽電池素子は、発電電流を外部へ電導するために配線により連結されている。配線は、本発明の太陽電池用カバーシートに設けられた貫通孔を通じて外部へ取り出され、ジャンクションボックスに接続されている。
前記透明基板としては、ガラス、又はアクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリエステル、フッ素樹脂等の単層もしくは多層のシートを挙げることができる。プラスチックの場合は、ガスバリア性を付与する目的で、これに当該太陽電池用積層シートを構成するガスバリア性層と同様にして無機薄膜を形成したり、耐熱性、耐候性、機械強度、帯電性、寸法安定性等を改良する目的で、架橋剤、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、強化繊維、難燃剤、防腐剤等を添加したり、また、これに各種シートを積層することができる。透明基板の厚みは、強度、ガスバリア性、耐久性等の点から適宜設定できる。
As another specific example, a transparent substrate, a sealing material, a solar cell element, a solar cell cover sheet (in this case, a sealing material is disposed on the back side of the solar cell element in order from the sunlight receiving side) Furthermore, a junction box (a terminal box for connecting wiring for taking out electricity generated from the solar cell element) is bonded to the lower surface of the solar cell cover sheet of the present invention. The solar cell elements are connected by wiring in order to conduct the generated current to the outside. The wiring is taken out through a through-hole provided in the solar cell cover sheet of the present invention and connected to the junction box.
Examples of the transparent substrate include glass or single layer or multilayer sheets of acrylic resin, polycarbonate, polyester, fluororesin and the like. In the case of plastic, for the purpose of imparting gas barrier properties, an inorganic thin film is formed in the same manner as the gas barrier layer constituting the laminated sheet for solar cells, or heat resistance, weather resistance, mechanical strength, chargeability, For the purpose of improving dimensional stability, etc., crosslinking agents, antioxidants, light stabilizers, UV absorbers, antistatic agents, reinforcing fibers, flame retardants, preservatives, etc. are added, and various sheets are added to this. Can be stacked. The thickness of the transparent substrate can be appropriately set in view of strength, gas barrier properties, durability, and the like.
太陽電池素子としては、例えば、単結晶シリコン型、多結晶シリコン型、アモルファスシリコン型、各種化合物半導体型、色素増感型、有機薄膜型等が挙げられる。 Examples of the solar cell element include a single crystal silicon type, a polycrystalline silicon type, an amorphous silicon type, various compound semiconductor types, a dye sensitized type, and an organic thin film type.
本発明の太陽電池用カバーシートを用いた場合の太陽電池モジュールの製造方法としては、特に限定されないが、例えば、本発明の太陽電池用カバーシート、太陽電池素子、封止材、バックシートの順に積層し、位置合わせを行う工程と、それらを真空吸引し加熱圧着する工程、及びはみ出した封止材を構成する樹脂等を所定の寸法にトリミングする工程を有する。また、本発明の太陽電池用カバーシートは、積層シートと封止材とがあらかじめ積層化されている場合、これを用いることで前記工程における積層、位置合わせ工程、トリミング工程等を簡便に実施することができる。 Although it does not specifically limit as a manufacturing method of the solar cell module at the time of using the cover sheet for solar cells of this invention, For example, the cover sheet for solar cells of this invention, a solar cell element, a sealing material, and a back sheet in this order. A step of laminating and aligning, a step of vacuum-sucking them and thermocompression bonding them, and a step of trimming the resin or the like constituting the protruding sealing material to a predetermined dimension. Moreover, when the laminated sheet and the sealing material are laminated in advance, the cover sheet for a solar cell of the present invention can be used to easily perform the lamination, alignment process, trimming process, and the like in the above process. be able to.
本発明の太陽電池用カバーシートを用いて作製された太陽電池モジュールは、適用される太陽電池のタイプとモジュール形状により、モバイル機器に代表される小型太陽電池、屋根や屋上に設置される大型太陽電池等屋内、屋外に関わらず各種用途に適用することができる。 The solar cell module produced using the solar cell cover sheet of the present invention is a small solar cell represented by a mobile device, a large solar cell installed on a roof or a roof, depending on the type and module shape of the applied solar cell. The battery can be applied to various uses regardless of whether it is indoors or outdoors.
以下に、実施例を用いて本発明を更に詳しく説明するが、これらにより本発明は何ら制限を受けるものではない。なお、本明細書中に表示されるカバーシート及び太陽電池モジュールについての種々の測定値および評価は次のようにして行った。ここで、シートの押出機からの流れ方向を縦方向、その直交方向を横方向とよぶ。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In addition, the various measured value and evaluation about the cover sheet and solar cell module which are displayed in this specification were performed as follows. Here, the flow direction of the sheet from the extruder is called the vertical direction, and the orthogonal direction is called the horizontal direction.
(1)線膨張係数
エスアイアイ・ナノテクノロジー(株)製の熱応力歪み測定装置、商品名「TMA/SS6100」を用い、積層シートにされる前の各シート(縦10mm、横3mm)を荷重0.1gで固定し、室温から5℃/分の割合で昇温させた場合の20〜70℃の範囲の熱膨張の温度依存性から、縦方向(MD)の線膨張係数(1/℃)を求めた。
同様に、積層シートにされる前の各シート(縦3mm、横10mm)を用い、横方向(TD)の線膨張係数(1/℃)を求めた。
(1) Linear expansion coefficient Using a thermal stress strain measuring device manufactured by SII NanoTechnology Co., Ltd., trade name “TMA / SS6100”, each sheet (10 mm length, 3 mm width) before being laminated is loaded. From the temperature dependence of thermal expansion in the range of 20 to 70 ° C. when fixed at 0.1 g and heated from room temperature at a rate of 5 ° C./min, the linear expansion coefficient in the machine direction (MD) (1 / ° C. )
Similarly, the linear expansion coefficient (1 / ° C.) in the transverse direction (TD) was determined using each sheet (length 3 mm, width 10 mm) before being formed into a laminated sheet.
(2)貯蔵弾性率測定
アイティ計測(株)製の粘弾性測定装置、商品名「粘弾性スペクトロメーターDVA−200」を用いて、積層シートにされる前の各シート(縦4mm、横60mm)を振動周波数10Hz、ひずみ0.1%、昇温速度3℃/分、チャック間25mmで横方向について、−150℃から200℃まで測定し、得られたデータから150℃における貯蔵弾性率(E’)(Pa)を求めた。
(2) Storage elastic modulus measurement Each sheet (4 mm long, 60 mm wide) before being made into a laminated sheet using a viscoelasticity measuring device manufactured by IT Measurement Co., Ltd., trade name “Viscoelastic Spectrometer DVA-200” Was measured from −150 ° C. to 200 ° C. in the transverse direction at a vibration frequency of 10 Hz, a strain of 0.1%, a heating rate of 3 ° C./min, and a gap between chucks of 25 mm, and the storage elastic modulus at 150 ° C. (E ') (Pa) was determined.
(3)アウトガス量測定
日本分析工業(株)製の加熱脱着装置、商品名「P&TオートサンプラーJTD−505III」を用いて、封止材のシート(縦2mm、横2mm)を150℃で10分間加熱し、発生したアウトガスを、キャリアーガスとしてHeガスを用いて、島津工業(株)製の質量分析装置、商品名「ガスクロマトグラフGC−17A」に移送、定量し、得られたデータから、150℃におけるアウトガス量(g/cm2)を求めた。
(3) Outgas amount measurement A sheet of sealing material (2 mm long, 2 mm wide) is used at 150 ° C. for 10 minutes using a heat desorption device manufactured by Nippon Analytical Industries, Ltd., trade name “P & T Autosampler JTD-505III”. Heated and generated outgas was transferred to a mass spectrometer manufactured by Shimadzu Corporation, trade name “Gas Chromatograph GC-17A” using He gas as a carrier gas. The amount of outgas at g (g / cm 2 ) was determined.
(4)外観評価
強化ガラス(縦150mm、横150mm、厚み3.2mm)の上に、封止材、フィルム状ヒーター(坂口電熱(株)製、商品名サミコンポリイミドヒーター、縦100mm、横100mm、厚み0.2mm)、封止材、積層シートの順に重ね、真空プレス機を用いて150℃、10分間の条件で積層プレスした試料を作製した。
次いで、ヒーターに通電することで150℃に加熱し、5時間経過後の状態を観察し、以下の基準で評価した。
(◎)積層シートに波打ちや膨れを生じない。
(○)積層シートに軽度の波打ちを生じている。
(×)積層シートに大きな波打ちを生じている、あるいは、膨れを生じている。
(4) Appearance evaluation On tempered glass (length 150 mm, width 150 mm, thickness 3.2 mm), sealing material, film heater (made by Sakaguchi Electric Heat Co., Ltd., trade name Samicon polyimide heater, length 100 mm, width 100 mm , 0.2 mm thick), a sealing material, and a laminated sheet were laminated in this order, and a sample that was laminated and pressed at 150 ° C. for 10 minutes using a vacuum press was prepared.
Subsequently, it heated to 150 degreeC by supplying with electricity to a heater, the state after progress for 5 hours was observed, and the following references | standards evaluated.
(◎) No waviness or swelling occurs in the laminated sheet.
(◯) Mild undulation is generated in the laminated sheet.
(X) The corrugated sheet is greatly waved or swollen.
実施例1
[積層シート]
二軸延伸ポリエチレンテレフタレート(帝人デュポン(株)製、商品名「テトラー」、厚み250μm、線膨張係数(MD:2×10-5/℃、TD:1×10-5/℃)、150℃で測定した貯蔵弾性率6×108Pa)をA層とし、ポリビニリデンフルオライド(アルケマ(株)製、商品名「カイナー」、厚み38μm、線膨張係数(MD:9×10-5/℃、TD:7×10-5/℃)、150℃で測定した貯蔵弾性率9×107Pa)をB層とし、ウレタン系接着剤を用いて、層構成がB層/A層/B層となるように貼り合わせ、積層シートを得た。
[封止材]
エチレン−α−オレフィンランダム共重合体(I)として、エチレン−オクテンランダム共重合体(ダウ・ケミカル(株)製、商品名:エンゲージ8200、オクテン含有量:10.1モル%(31質量%)、MFR:5、Tm:65℃、ΔHm:53J/g)(以下、I−1と略する)95質量部と、エチレン−α−オレフィンブロック共重合体(B)として、エチレン−オクテンブロック共重合体(ダウ・ケミカル(株)製、商品名:インフューズ9100、オクテン含有量:12.8モル%(37質量%)、MFR:1、Tm:119℃、ΔHm:38J/g)(以下、II−1と略する)5質量部とを混合した樹脂組成物(III)を、Tダイを備えた40mmφ単軸押出機を用いて設定温度200℃で溶融混練し、20℃のキャストロールで急冷製膜することにより厚みが500μmのシート状の封止材(以下、POと略する)を得た(150℃で測定したアウトガス量2×10-6g/cm2)。
上記積層シートと封止材を用いて評価した結果を表1に示す。
Example 1
[Laminated sheet]
Biaxially stretched polyethylene terephthalate (manufactured by Teijin DuPont Co., Ltd., trade name “Tetra”, thickness 250 μm, coefficient of linear expansion (MD: 2 × 10 −5 / ° C., TD: 1 × 10 −5 / ° C.) at 150 ° C. The measured storage modulus 6 × 10 8 Pa) was used as the A layer, polyvinylidene fluoride (manufactured by Arkema Co., Ltd., trade name “Kyner”, thickness 38 μm, coefficient of linear expansion (MD: 9 × 10 −5 / ° C., TD: 7 × 10 −5 / ° C.), storage elastic modulus 9 × 10 7 Pa) measured at 150 ° C. is defined as B layer, and a urethane-based adhesive is used, and the layer configuration is B layer / A layer / B layer. The laminated sheet was obtained by bonding.
[Encapsulant]
As ethylene-α-olefin random copolymer (I), ethylene-octene random copolymer (manufactured by Dow Chemical Co., Ltd., trade name: engage 8200, octene content: 10.1 mol% (31 mass%) , MFR: 5, Tm: 65 ° C., ΔHm: 53 J / g) (hereinafter abbreviated as I-1) 95 parts by mass and ethylene-α-olefin block copolymer (B) as ethylene-octene block copolymer Polymer (manufactured by Dow Chemical Co., Ltd., trade name: Infuse 9100, octene content: 12.8 mol% (37% by mass), MFR: 1, Tm: 119 ° C., ΔHm: 38 J / g) (below The resin composition (III) mixed with 5 parts by mass (abbreviated as II-1) is melt-kneaded at a set temperature of 200 ° C. using a 40 mmφ single screw extruder equipped with a T die, and cast at 20 ° C. A sheet-like sealing material (hereinafter abbreviated as PO) having a thickness of 500 μm was obtained (outgas amount 2 × 10 −6 g / cm 2 measured at 150 ° C.).
Table 1 shows the results of evaluation using the laminated sheet and the sealing material.
実施例2
[積層シート]
実施例1において、A層を100μmに変更し、層構成がA層/B層/その他の層(易接着層:低密度ポリエチレン、融点104℃、150℃で測定した貯蔵弾性率5×103Pa、厚み120μm)となるように変更した以外は、実施例1と同様に積層シートを得た。
上記積層シートと、実施例1と同様の封止材を用いて評価した結果を表1に示す。
Example 2
[Laminated sheet]
In Example 1, the A layer was changed to 100 μm, and the layer constitution was A layer / B layer / other layers (adhesive layer: low density polyethylene, melting point 104 ° C., storage temperature measured at 150 ° C. 5 × 10 3 A laminated sheet was obtained in the same manner as in Example 1 except that the thickness was changed to be Pa and thickness 120 μm.
Table 1 shows the results of evaluation using the above laminated sheet and the same sealing material as in Example 1.
実施例3
[積層シート]
実施例1において、A層を100μmに変更した以外は、実施例1と同様に積層シートを得た。
上記積層シートと、実施例1と同様の封止材を用いて評価した結果を表1に示す。
Example 3
[Laminated sheet]
In Example 1, a laminated sheet was obtained in the same manner as in Example 1 except that the A layer was changed to 100 μm.
Table 1 shows the results of evaluation using the above laminated sheet and the same sealing material as in Example 1.
比較例1
[積層シート]
実施例1において、A層を38μmに変更した以外は、実施例1と同様に積層シートを得た。
上記積層シートと、実施例1と同様の封止材を用いて評価した結果を表1に示す。
Comparative Example 1
[Laminated sheet]
In Example 1, a laminated sheet was obtained in the same manner as in Example 1 except that the A layer was changed to 38 μm.
Table 1 shows the results of evaluation using the above laminated sheet and the same sealing material as in Example 1.
比較例2
実施例1と同様の積層シートを用い、封止材としてエチレン−酢酸ビニル共重合体(ブリヂストン(株)製、商品名EVASKY S11、150℃で測定したアウトガス量1×10-4g/cm2)(以下、EVAと略する)を用いた以外は実施例1と同様に評価した結果を表1に示す。
Comparative Example 2
Using the same laminated sheet as in Example 1, an ethylene-vinyl acetate copolymer (manufactured by Bridgestone Corporation, trade name EVASKY S11, sealant, outgas amount measured at 150 ° C. 1 × 10 −4 g / cm 2 ) (Hereinafter abbreviated as EVA), the results of evaluation in the same manner as in Example 1 are shown in Table 1.
表1より、本発明で規定された太陽電池カバーシートを用いた評価では、いずれも加熱時の外観変化が少なく、良好なものであった(実施例1〜3)。これに対し、厚み比率、アウトガス量が本発明の範囲を外れるものでは外観に劣るものであることが確認できる(比較例1〜2)。具体的には、A層の厚み範囲が外れるもの(比較例1)では、波打ちを抑制することができず、封止材のアウトガスの大きいもの(比較例2)では、膨れを抑制することができない。 From Table 1, in the evaluation using the solar cell cover sheet prescribed | regulated by this invention, all had few external appearance changes at the time of a heating, and were favorable (Examples 1-3). On the other hand, it can be confirmed that the thickness ratio and outgas amount are inferior in appearance when they are out of the range of the present invention (Comparative Examples 1 and 2). Specifically, in the case where the thickness range of the A layer is out of range (Comparative Example 1), undulation cannot be suppressed, and in the case where the outgas of the sealing material is large (Comparative Example 2), swelling can be suppressed. Can not.
また、以下に本発明の太陽電池用カバーシートに使用される封止材について、更に詳しく説明するが、これらにより本発明は何ら制限を受けるものではない。 Moreover, although the sealing material used for the cover sheet for solar cells of this invention is demonstrated in detail below, this invention does not receive a restriction | limiting at all by these.
(1)結晶融解ピーク温度(Tm)
(株)パーキンエルマー製の示差走査熱量計、商品名「Pyris1 DSC」を用いて、JIS K7121に準じて、試料約10mgを加熱速度10℃/分で−40℃から200℃まで昇温し、200℃で5分間保持した後、冷却速度10℃/分で−40℃まで降温し、再度、加熱速度10℃/分で200℃まで昇温した時に測定されたサーモグラムから結晶融解ピーク温度(Tm)(℃)を求めた。
(1) Crystal melting peak temperature (Tm)
Using a differential scanning calorimeter manufactured by PerkinElmer, Inc., under the trade name “Pyris1 DSC”, according to JIS K7121, about 10 mg of the sample was heated from −40 ° C. to 200 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min. After holding at 200 ° C. for 5 minutes, the temperature was lowered to −40 ° C. at a cooling rate of 10 ° C./min, and again from the thermogram measured when the temperature was raised to 200 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min. Tm) (° C.) was determined.
(2)結晶融解熱量(ΔHm)
(株)パーキンエルマー製の示差走査熱量計、商品名「Pyris1 DSC」を用いて、JIS K7122に準じて、試料約10mgを加熱速度10℃/分で−40℃から200℃まで昇温し、200℃で5分間保持した後、冷却速度10℃/分で−40℃まで降温し、再度、加熱速度10℃/分で200℃まで昇温した時に測定されたサーモグラムから結晶融解熱量(ΔHm)(J/g)を求めた。
(2) Heat of crystal melting (ΔHm)
Using a differential scanning calorimeter manufactured by PerkinElmer Co., Ltd., trade name “Pyris1 DSC”, according to JIS K7122, about 10 mg of the sample was heated from −40 ° C. to 200 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min. After holding at 200 ° C. for 5 minutes, the temperature was lowered to −40 ° C. at a cooling rate of 10 ° C./min, and again from the thermogram measured when the temperature was raised to 200 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min (ΔHm ) (J / g).
(3)柔軟性
アイティ計測(株)製の粘弾性測定装置、商品名「粘弾性スペクトロメーターDVA−200」を用いて、試料(縦4mm、横60mm)を振動周波数10Hz、ひずみ0.1%、昇温速度3℃/分、チャック間25mmで横方向について、−150℃から150℃まで測定し、得られたデータから20℃における貯蔵弾性率(E’)(MPa)を求めた。
(3) Flexibility Using a viscoelasticity measuring device manufactured by IT Measurement Co., Ltd., trade name “Viscoelastic Spectrometer DVA-200”, a sample (4 mm long, 60 mm wide) was subjected to vibration frequency 10 Hz, strain 0.1%. The temperature rise rate was 3 ° C./min, and the transverse direction was 25 mm between the chucks, and −150 ° C. to 150 ° C. was measured.
(4)耐熱性
厚み3mmの白板ガラス(サイズ;縦75mm、横25mm)と厚み5mmのアルミ板(サイズ;縦120mm、横60mm)の間に厚みが0.5mmのシート状の封止材を重ね、真空プレス機を用いて、150℃、15分の条件で積層プレスした試料を作製し、該試料を100℃の恒温槽内で60度に傾斜して設置し500時間経過後の状態を観察し、下記の基準で評価した。
(○)ガラスが初期の基準位置からずれなかったもの
(×)ガラスが初期の基準位置からずれたり、シートが溶融したもの
(4) Heat resistance A sheet-like sealing material having a thickness of 0.5 mm between white plate glass having a thickness of 3 mm (size: length 75 mm, width 25 mm) and an aluminum plate having a thickness of 5 mm (size: length 120 mm, width 60 mm). Using a vacuum press machine, prepare a sample that is laminated and pressed at 150 ° C. for 15 minutes, place the sample at an inclination of 60 ° in a 100 ° C. constant temperature bath, and after 500 hours have passed, Observed and evaluated according to the following criteria.
(○) The glass did not deviate from the initial reference position (×) The glass deviated from the initial reference position or the sheet melted
(5)全光線透過率
厚み3mmの白板ガラス(サイズ;縦75mm、横25mm)2枚の間に厚みが0.5mmのシート状の封止材を重ね、真空プレス機を用いて、150℃、15分の条件で積層プレスした試料を作製し、JIS K7105に準じて全光線透過率を測定し、その値を記載するとともに、下記の基準で評価した結果も併記した。
(◎)全光線透過率が90%以上
(○)全光線透過率が85%以上、90%未満
(×)全光線透過率が85%未満、あるいは、明らかに白濁している場合(未測定)
(5) Total light transmittance A sheet-like sealing material having a thickness of 0.5 mm is stacked between two pieces of white plate glass having a thickness of 3 mm (size: length 75 mm, width 25 mm), and 150 ° C. using a vacuum press. Samples that were laminated and pressed under the conditions of 15 minutes were prepared, the total light transmittance was measured according to JIS K7105, the values were described, and the results evaluated according to the following criteria were also shown.
(◎) Total light transmittance is 90% or more (○) Total light transmittance is 85% or more and less than 90% (×) Total light transmittance is less than 85% or clearly cloudy (not measured) )
参考例1
[封止材]
実施例1で用いたのと同様の封止材を用いて、評価した結果を表2に示す。
Reference example 1
[Encapsulant]
Table 2 shows the results of evaluation using the same sealing material as used in Example 1.
参考例2
参考例1において、シートを構成する樹脂組成物を表2に示すように、(I−1)80質量部とエチレン−オクテンブロック共重合体(ダウ・ケミカル(株)製、商品名:インフューズ9507、オクテン含有量:16.4モル%(44質量%)、MFR:5、Tm:123℃、ΔHm:21J/g)(以下、II−2と略する)を20質量部との樹脂組成物に変更した以外は、参考例1と同様にして、厚みが500μmのシートを得た(150℃で測定したアウトガス量3×10-6g/cm2)。
得られたシートを用いて、評価した結果を表2に示す。
Reference example 2
In Reference Example 1, as shown in Table 2, the resin composition constituting the sheet was 80 parts by mass of (I-1) and an ethylene-octene block copolymer (manufactured by Dow Chemical Co., Ltd., trade name: Infuse 9507, Octene content: 16.4 mol% (44 mass%), MFR: 5, Tm: 123 ° C., ΔHm: 21 J / g) (hereinafter abbreviated as II-2) and resin composition with 20 mass parts A sheet having a thickness of 500 μm was obtained in the same manner as in Reference Example 1 except that it was changed to a product (outgas amount 3 × 10 −6 g / cm 2 measured at 150 ° C.).
Table 2 shows the results of evaluation using the obtained sheet.
参考例3
参考例1において、シートを構成する樹脂組成物を表2に示すように、(I−1)をエチレン−プロピレン−ヘキセン3元ランダム共重合体(日本ポリエチレン(株)製、商品名:カーネルKJ640T、プロピレン含有量:7.4モル%(10質量%)、ヘキセン含有量:4.4モル%(10質量%)、MFR:30、Tm:53℃、ΔHm:58J/g)(以下、I−2と略する)に変更した以外は、参考例1と同様にして、厚みが500μmのシートを得た(150℃で測定したアウトガス量1×10-6g/cm2)。
得られたシートを用いて、評価した結果を表2に示す。
Reference example 3
In Reference Example 1, the resin composition constituting the sheet is shown in Table 2, and (I-1) is an ethylene-propylene-hexene ternary random copolymer (manufactured by Nippon Polyethylene Co., Ltd., trade name: Kernel KJ640T). , Propylene content: 7.4 mol% (10 mass%), hexene content: 4.4 mol% (10 mass%), MFR: 30, Tm: 53 ° C., ΔHm: 58 J / g) (hereinafter I A sheet having a thickness of 500 μm was obtained in the same manner as in Reference Example 1 except that it was changed to “-2” (outgas amount 1 × 10 −6 g / cm 2 measured at 150 ° C.).
Table 2 shows the results of evaluation using the obtained sheet.
参考例4
参考例1において、シートを構成する樹脂組成物を表2に示すように、(II−1)を用いることなく、(I−1)100質量部に変更した以外は、参考例1と同様にして、厚みが500μmのシートを得た(150℃で測定したアウトガス量2×10-6g/cm2)。
得られたシートを用いて、評価した結果を表2に示す。
Reference example 4
In Reference Example 1, as shown in Table 2, the resin composition constituting the sheet was the same as Reference Example 1 except that (II-1) was changed to 100 parts by mass without using (II-1). Thus, a sheet having a thickness of 500 μm was obtained (outgas amount measured at 150 ° C. 2 × 10 −6 g / cm 2 ).
Table 2 shows the results of evaluation using the obtained sheet.
参考例5
参考例1において、シートを構成する樹脂組成物を表2に示すように、(II−1)を汎用の結晶性ポリエチレン樹脂であるエチレン−オクテンランダム共重合体((株)プライムポリマー製、商品名:モアテック0238CN、オクテン含有量:1モル%(4質量%)、MFR:2.1、Tm:121℃、ΔHm:127J/g)(以下、P−1と略する)に変更した以外は、参考例1と同様にして、厚みが500μmのシートを得た(150℃で測定したアウトガス量2×10-6g/cm2)。
得られたシートを用いて、評価した結果を表2に示す。
Reference Example 5
In Reference Example 1, as shown in Table 2, the resin composition constituting the sheet is an ethylene-octene random copolymer (manufactured by Prime Polymer Co., Ltd.), which is a general-purpose crystalline polyethylene resin. Name: Moretech 0238CN, Octene content: 1 mol% (4 mass%), MFR: 2.1, Tm: 121 ° C., ΔHm: 127 J / g) (hereinafter abbreviated as P-1) In the same manner as in Reference Example 1, a sheet having a thickness of 500 μm was obtained (outgas amount 2 × 10 −6 g / cm 2 measured at 150 ° C.).
Table 2 shows the results of evaluation using the obtained sheet.
参考例6
参考例1において、シートを構成する樹脂組成物を表2に示すように、(I−1)及び(II−1)を用いることなく、(P−1)100質量部に変更した以外は、参考例1と同様にして、厚みが500μmのシートを得た(150℃で測定したアウトガス量5×10-6g/cm2)。
得られたシートを用いて、評価した結果を表2に示す。
Reference Example 6
In Reference Example 1, as shown in Table 2, the resin composition constituting the sheet was changed to (P-1) 100 parts by mass without using (I-1) and (II-1). In the same manner as in Reference Example 1, a sheet having a thickness of 500 μm was obtained (outgas amount measured at 150 ° C. 5 × 10 −6 g / cm 2 ).
Table 2 shows the results of evaluation using the obtained sheet.
本発明においては、実施例1で用いた封止材(参考例1)に限らず、例えば、参考例2〜6のように、本発明において規定するアウトガス量である封止材もまた、太陽電池用カバーシートに用いることができる。上記参考例1〜6の封止材と、A層及びB層の厚み比が規定値内であるシートとを有する太陽電池用カバーシートは、加熱時の膨れを抑制し、また、波打ちを抑制することから、外観変化が少なく良好である。
そして、表2より、本発明で好ましい範囲として例示した樹脂組成物からなる封止材は、さらに、上記の特性に加え、柔軟性、耐熱性、透明性(全光線透過率)のすべてに優れていることが確認できる(参考例1〜3)。このような封止材を太陽電池用カバーシートに用いる場合、加熱時の外観変化が少なく、良好な状態を保つことができることに加え、太陽電池の光電変換効率やハンドリング性を向上させることができるため、更に好ましい。
In the present invention, not only the sealing material (Reference Example 1) used in Example 1, but also the sealing material that is the amount of outgas specified in the present invention, as in Reference Examples 2 to 6, is also solar. It can be used for a battery cover sheet. The cover sheet for a solar cell having the sealing material of the reference examples 1 to 6 and the sheet in which the thickness ratio of the A layer and the B layer is within a specified value suppresses swelling during heating and suppresses undulation. Therefore, the appearance change is small and good.
And the sealing material which consists of the resin composition illustrated as a preferable range by this invention from Table 2 is further excellent in all the softness | flexibility, heat resistance, and transparency (total light transmittance) in addition to said characteristic. (Reference Examples 1 to 3). When such a sealing material is used for a cover sheet for a solar cell, in addition to being able to maintain a good state with little change in appearance during heating, the photoelectric conversion efficiency and handling properties of the solar cell can be improved. Therefore, it is more preferable.
Claims (9)
条件(a):縦方向(MD)及び横方向(TD)ともに線膨張係数が5×10-5/℃以下であり、かつ、150℃、振動周波数10Hzで測定した貯蔵弾性率が1×108Pa以上である。
条件(b):縦方向(MD)又は横方向(TD)の少なくとも一方の線膨張係数が5×10-5/℃より大きく、かつ、150℃、振動周波数10Hzで測定した貯蔵弾性率が1×106Pa以上である。 A layer satisfying the following condition (a) and a B layer satisfying the following condition (b) are included, and the thickness ratio [A / A + B] of the A layer to the total thickness of the A layer and the B layer is 40% or more. A cover sheet for a solar cell, comprising: a laminated sheet; and a sealing material having an outgas amount of 1 × 10 −5 g / cm 2 or less measured at 150 ° C.
Condition (a): Storage modulus measured at 150 ° C. and a vibration frequency of 10 Hz is 1 × 10 with a linear expansion coefficient of 5 × 10 −5 / ° C. or less in both the machine direction (MD) and the transverse direction (TD). 8 Pa or more.
Condition (b): Storage modulus measured at 150 ° C. and a vibration frequency of 10 Hz is 1 when the linear expansion coefficient in at least one of the machine direction (MD) or the transverse direction (TD) is greater than 5 × 10 −5 / ° C. × 10 6 Pa or more.
(i)示差走査熱量測定における加熱速度10℃/分で測定される結晶融解熱量が0〜70J/g
(ii)示差走査熱量測定における加熱速度10℃/分で測定される結晶融解ピーク温度が100℃以上であり、かつ、結晶融解熱量が5〜70J/g 99 to 50% by mass of the ethylene-α-olefin random copolymer (I) satisfying the following condition (i) and the ethylene-α-olefin satisfying the following condition (ii): The cover sheet for solar cells of Claim 4 which is resin composition (III) containing 1-50 mass% of block copolymers (II).
(I) The heat of crystal fusion measured at a heating rate of 10 ° C./min in differential scanning calorimetry is 0 to 70 J / g.
(Ii) The crystal melting peak temperature measured at a heating rate of 10 ° C./min in differential scanning calorimetry is 100 ° C. or more, and the crystal melting heat amount is 5 to 70 J / g.
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