JP2014194971A - Method for manufacturing sealant master batch for solar battery module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は太陽電池モジュール用の封止材マスターバッチ及び封止材に関する。 The present invention relates to a sealing material master batch and a sealing material for a solar cell module.
近年、環境問題に対する意識の高まりから、クリーンなエネルギー源としての太陽電池が注目されている。現在、種々の形態からなる太陽電池モジュールが開発され、提案されている。一般に太陽電池モジュールは、透明前面基板と太陽電池素子と裏面保護シートとが、太陽電池モジュール用の封止材を介して積層された構成である。 In recent years, solar cells as a clean energy source have attracted attention due to the growing awareness of environmental issues. Currently, various types of solar cell modules have been developed and proposed. Generally, a solar cell module has a configuration in which a transparent front substrate, a solar cell element, and a back surface protection sheet are laminated via a sealing material for a solar cell module.
太陽電池モジュール等を構成する各部材は、常時、強い紫外線、熱線、風雨等といった過酷な環境に曝されることになる。このため、太陽電池モジュールを構成する各部材は、これらの条件において、長期間に亘る耐久性を備える必要がある。 Each member constituting the solar cell module or the like is always exposed to a harsh environment such as strong ultraviolet rays, heat rays, wind and rain. For this reason, each member which comprises a solar cell module needs to be equipped with durability over a long period of time on these conditions.
太陽電池モジュール用の封止材として、透明性、密着性等に優れるEVA(エチレン−酢酸ビニル共重合体)をベース樹脂としたものが従来広く用いられてきた。しかし、近年においては、EVA同等の透明性を有し、EVAに比して耐加水分解性等に優れるポリエチレン系樹脂をベース樹脂とした封止材の開発が進んでいる。 As a sealing material for a solar cell module, a material using EVA (ethylene-vinyl acetate copolymer), which is excellent in transparency, adhesion, and the like, as a base resin has been widely used. However, in recent years, development of a sealing material using a polyethylene resin having a transparency equivalent to EVA and excellent in hydrolysis resistance as compared with EVA as a base resin has been progressing.
ベース樹脂としてポリエチレン系樹脂を採用する場合、シランカップリング剤の配合によってガラス等との密着性が向上できることが知られている。そして、更に密着性を改善するため、アルコキシシランをグラフト重合させた変性エチレン系樹脂を用いた封止材が提案されている(特許文献1参照)。 When a polyethylene resin is employed as the base resin, it is known that the adhesion with glass or the like can be improved by blending a silane coupling agent. And in order to improve adhesiveness further, the sealing material using the modified ethylene-type resin which graft-polymerized alkoxysilane is proposed (refer patent document 1).
特許文献1の封止材は、架橋処理を行わないことを前提としているために、融点80℃以上の変性エチレン系樹脂を用いることが必須の構成となっている。このことは、実施例中のシラン変性エチレン−αオレフィン共重合体の実施例において180℃の高温で押出し成形を行っていることからも明らかである。 Since the sealing material of Patent Document 1 is premised on not performing the crosslinking treatment, it is essential to use a modified ethylene-based resin having a melting point of 80 ° C. or higher. This is also clear from the fact that extrusion molding is performed at a high temperature of 180 ° C. in the examples of the silane-modified ethylene-α-olefin copolymer in the examples.
このように、ベース樹脂がポリエチレン系樹脂の場合、従来は、高温の押出し成形が必要となっていたので、架橋剤含有の組成物では成形中に架橋が進んでしまい成形ができなかった。又、ベース樹脂等の融点が高いので密度が高くなり、透明性が劣るという欠点があった。 Thus, when the base resin is a polyethylene-based resin, conventionally, high-temperature extrusion molding has been required. Therefore, in a composition containing a cross-linking agent, crosslinking has progressed during molding and molding has failed. Further, since the melting point of the base resin or the like is high, the density is increased and the transparency is inferior.
そこで、ベース樹脂がポリエチレン系樹脂でありながら、低温で押出し可能であって、後架橋させることができ、その結果、透明性、密着性に優れ、且つ、耐久性にも優れる太陽電池モジュール用の封止材として、直鎖低密度ポリエチレンにエチレン性不飽和シラン化合物をグラフト重合した低密度、低融点のシラン変性ポリエチレン系樹脂と、架橋剤と、を含有する封止材組成物を用いた封止材が提案されている(特許文献2)。 Therefore, although the base resin is a polyethylene resin, it can be extruded at a low temperature and can be post-crosslinked. As a result, it is excellent in transparency, adhesion, and durability. Sealing using a sealing material composition containing, as a sealing material, a low-density, low-melting silane-modified polyethylene resin obtained by graft polymerization of an ethylenically unsaturated silane compound on linear low-density polyethylene, and a crosslinking agent. A stopping material has been proposed (Patent Document 2).
しかしながら、特許文献2に記載に従って、シランカップリング剤、有機過酸化物を単に混合しても、必ずしも、十分な密着性を得ることはできない。例えば、上記のグラフト重合を行うには、シランカップリング剤と有機過酸化物とを添加したベース樹脂を加熱する方法が一般的であるが、そのような加熱後に、尚、未反応のシランカップリング剤が多く存在する場合には、特にガラスへの密着耐久性が低下するという問題があった。
However, even if a silane coupling agent and an organic peroxide are simply mixed according to the description in
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ポリエチレン系樹脂をベース樹脂とする太陽電池モジュール用の封止材の製造において、ガラス等の透明基板との高い密着性に加えて、優れた密着耐久性を有する太陽電池モジュール用の封止材を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and its purpose is to provide high adhesion to a transparent substrate such as glass in the production of a sealing material for a solar cell module based on a polyethylene resin. In addition to the property, it is providing the sealing material for solar cell modules which has the outstanding adhesion durability.
本発明者らは、太陽電池モジュール用の封止材の製造過程において、封止材の製造に用いる封止材組成物にシラン変性ポリエチレン系樹脂を添加するための封止材マスターバッチについて、シラン変性ポリエチレン系樹脂のSiCピークとCH2ピークのピーク強度比に着目し、その強度比の値を特定範囲に限定することによって、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。より具体的には、本発明は以下のものを提供する。 In the process of manufacturing a sealing material for a solar cell module, the present inventors have described a sealing material master batch for adding a silane-modified polyethylene resin to a sealing material composition used for manufacturing a sealing material. Focusing on the peak intensity ratio between the SiC peak and the CH 2 peak of the modified polyethylene resin, it was found that the above problems can be solved by limiting the value of the intensity ratio to a specific range, and the present invention has been completed. More specifically, the present invention provides the following.
(1) シラン変性ポリエチレン系樹脂を含有する太陽電池モジュール封止材用マスターバッチの製造方法であって、密度0.900g/cm3以下の直鎖低密度ポリエチレンを含有してなるマスターバッチ用ベース樹脂と、前記マスターバッチ用ベース樹脂100質量部に対して1質量部以上10質量部以下のシランカップリング剤と、前記マスターバッチ用ベース樹脂100質量部に対して0.01質量部以上0.1質量部以下のマスターバッチ用有機過酸化物と、を160℃以上260℃以下の温度で混練して、前記シラン変性ポリエチレン系樹脂を作成する工程を含み、前記シラン変性ポリエチレン系樹脂のSiCピークとCH2ピークのピーク強度比が、0.25以上0.85以下となるように、前記マスターバッチ用ベース樹脂と前記シランカップリング剤とをグラフト重合させることを特徴とする太陽電池モジュール封止材用マスターバッチの製造方法。 (1) A method for producing a masterbatch for a solar cell module encapsulant containing a silane-modified polyethylene resin, the masterbatch base comprising a linear low density polyethylene having a density of 0.900 g / cm 3 or less 1 part by mass or more and 10 parts by mass or less of a silane coupling agent with respect to 100 parts by mass of the base resin for masterbatch, and 0.01 part by mass or more to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the base resin for masterbatch. Including a step of kneading an organic peroxide for masterbatch of 1 part by mass or less at a temperature of 160 ° C. or higher and 260 ° C. or lower to prepare the silane-modified polyethylene resin, and SiC peak of the silane-modified polyethylene resin the peak intensity ratio of CH 2 peak, so that 0.25 to 0.85, the masterbatch-based resin Method for producing a master batch for a solar cell module encapsulant, characterized in that graft polymerization of the silane coupling agent.
(2) 前記マスターバッチ用有機過酸化物が、ジアルキルパーオキサイド又はパーオキシカーボネートである(1)に記載の太陽電池モジュール封止材用マスターバッチの製造方法。 (2) The manufacturing method of the masterbatch for solar cell module sealing materials as described in (1) whose said organic peroxide for masterbatch is a dialkyl peroxide or peroxycarbonate.
(3) 前記シランカップリング剤が、ビニル基を有するシランカップリング剤である(1)又は(2)に記載の太陽電池モジュール封止材用マスターバッチの製造方法。 (3) The manufacturing method of the masterbatch for solar cell module sealing materials as described in (1) or (2) whose said silane coupling agent is a silane coupling agent which has a vinyl group.
(4) (1)から(3)のいずれかに記載の製造方法によって製造された太陽電池モジュール用の封止材マスターバッチと、封止材組成物用有機過酸化物と、密度0.900g/cm3以下のポリエチレン系樹脂からなる封止材組成物用ベース樹脂と、を含有する封止材組成物を、160℃以上260℃以下で溶融押出成形する太陽電池モジュール用封止材の製造方法。 (4) A sealing material master batch for a solar cell module manufactured by the manufacturing method according to any one of (1) to (3), an organic peroxide for a sealing material composition, and a density of 0.900 g Of a sealing material for a solar cell module that is melt-extruded at 160 ° C. or higher and 260 ° C. or lower of a sealing material composition containing a base resin for a sealing material composition comprising a polyethylene-based resin of / cm 3 or less Method.
本発明によれば、ガラス等の透明基板との高い密着性に加えて密着耐久性にも優れる太陽電池モジュール用の封止材を製造可能な太陽電池モジュール用の封止材マスターバッチを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the sealing material masterbatch for solar cell modules which can manufacture the sealing material for solar cell modules which is excellent also in adhesive durability in addition to high adhesiveness with transparent substrates, such as glass, is provided. be able to.
以下、本発明の太陽電池モジュール用の封止材マスターバッチと同マスターバッチを含有する封止材組成物、同封止材組成物を用いて製造することがる太陽電池モジュール用の封止材、及び同封止材を用いた太陽電池モジュールの順に詳細に説明する。 Hereinafter, a sealing material composition for a solar cell module according to the present invention, a sealing material composition containing the same master batch, a sealing material for a solar cell module that can be manufactured using the same sealing material composition, And the solar cell module using the same sealing material is demonstrated in detail in order.
<封止材マスターバッチ>
まず、本発明の太陽電池モジュール用の封止材マスターバッチ(以下、単に「封止材マスターバッチ」とも言う)について説明する。
<Encapsulant master batch>
First, the encapsulant master batch for the solar cell module of the present invention (hereinafter also simply referred to as “encapsulant master batch”) will be described.
[封止材マスターバッチ]
封止材マスターバッチは、太陽電池モジュール用の製造に用いる封止材組成物に所要濃度のシラン変性ポリエチレン系樹脂を混合するために用いるいわゆるマスターバッチである。高濃度でシラン変性ポリエチレン樹脂を含有し、調整を容易とするためにペレット化されていることが一般的である。本発明に係る封止材組成物は、低密度ポリエチレンを封止材組成物用のベース樹脂とし、本発明の封止材マスターバッチ、及び架橋剤としての有機過酸化物を含有する。そして当該封止材組成物は、溶融押出成形されて本発明に係る太陽電池モジュール用の封止材となる。
[Encapsulant master batch]
The encapsulant masterbatch is a so-called masterbatch used for mixing a silane-modified polyethylene resin having a required concentration with an encapsulant composition used for manufacturing a solar cell module. In general, it contains a silane-modified polyethylene resin at a high concentration and is pelletized for easy adjustment. The sealing material composition according to the present invention uses low-density polyethylene as a base resin for the sealing material composition, and contains the sealing material master batch of the present invention and an organic peroxide as a crosslinking agent. And the said sealing material composition is melt-extruded and becomes the sealing material for solar cell modules which concerns on this invention.
封止材マスターバッチは、シラン変性ポリエチレン系樹脂を主たる成分とする。シラン変性ポリエチレン系樹脂は、密度0.900g/cm3以下の直鎖低密度ポリエチレン(LLDPE)をマスターバッチ用ベース樹脂とし、同樹脂にシランカップリング剤を添加し、有機過酸化物の存在下で、ベース樹脂を主鎖とし、シランカップリング剤(エチレン性不飽和シラン化合物)を側鎖として、グラフト重合させたグラフト共重合体である。このようなグラフト共重合体であるシラン変性ポリエチレン系樹脂は、接着力に寄与するシラノール基の自由度が高くなるため、太陽電池モジュールにおける封止材の他の部材への密着性を向上することができる。 The encapsulant masterbatch is mainly composed of a silane-modified polyethylene resin. The silane-modified polyethylene resin uses a linear low density polyethylene (LLDPE) with a density of 0.900 g / cm 3 or less as a base resin for a master batch, and a silane coupling agent is added to the resin in the presence of an organic peroxide. And a graft copolymer obtained by graft polymerization using a base resin as a main chain and a silane coupling agent (ethylenically unsaturated silane compound) as a side chain. Since the silane-modified polyethylene resin, which is such a graft copolymer, has a high degree of freedom of silanol groups that contribute to adhesion, it can improve the adhesion of the sealing material to other members in the solar cell module. Can do.
本発明の封止材マスターバッチは、更に、エチレン性不飽和シラン化合物のグラフト率を所定範囲に限定したものである点に特徴がある。具体的には、本発明の封止材マスターバッチは、シラン変性ポリエチレン系樹脂のSiCピークとCH2ピークのピーク強度比が、特定範囲となるように、グラフト重合を限定的に進行させたものである。ここで、本明細書におけるSiCピークとCH2ピークのピーク強度比(SiCピーク値/CH2ピーク値)とは、ペレット化した封止材マスターバッチを平坦にカットし、日本分光FT/IR 610のATR法にてそれぞれのピーク強度を測定し、その測定値から算出した「SiCピーク値/CH2ピーク値」の値のことを言うものとする。 The sealing material master batch of the present invention is further characterized in that the graft ratio of the ethylenically unsaturated silane compound is limited to a predetermined range. Specifically, the encapsulant masterbatch of the present invention is obtained by subjecting the graft polymerization to a limited extent so that the peak intensity ratio of the SiC peak and the CH 2 peak of the silane-modified polyethylene resin is in a specific range. It is. Here, the peak intensity ratio between the SiC peak and the CH 2 peak (SiC peak value / CH 2 peak value) in the present specification is obtained by cutting the pelletized encapsulant master batch flatly, and JASCO FT / IR 610 Each peak intensity is measured by the ATR method, and the value of “SiC peak value / CH 2 peak value” calculated from the measured value is used.
具体的には、本発明の封止材マスターバッチは、上記定義によるシラン変性ポリエチレン系樹脂のSiCピークとCH2ピークのピーク強度比が、0.25以上0.85以下であることが好ましい。シラン変性ポリエチレン系樹脂のピーク強度比が0.25未満であるとガラスへの密着維持率が不十分となり、0.85を超えると硬くなりやすく、凹凸追従性が悪くなる。ベースとなるポリエチレン系樹脂とエチレン性不飽和シラン化合物とを、SiCピークとCH2ピークのピーク強度比が、上記範囲となるようにグラフト重合させたシラン変性ポリエチレン系樹脂を主たる成分とする本発明の封止材マスターバッチを用いて、封止材組成物を調整することによって、封止材の密着耐久性を著しく向上させることができる。 Specifically, in the encapsulant masterbatch of the present invention, the peak intensity ratio of the SiC peak and the CH 2 peak of the silane-modified polyethylene resin according to the above definition is preferably 0.25 or more and 0.85 or less. If the peak intensity ratio of the silane-modified polyethylene resin is less than 0.25, the adhesion maintenance ratio to glass becomes insufficient, and if it exceeds 0.85, it tends to become hard and the unevenness followability deteriorates. The present invention mainly comprises a silane-modified polyethylene resin obtained by graft-polymerizing a base polyethylene resin and an ethylenically unsaturated silane compound so that the peak intensity ratio of SiC peak and CH 2 peak is in the above range. By adjusting the encapsulant composition using this encapsulant master batch, the adhesion durability of the encapsulant can be remarkably improved.
マスターバッチ用ベース樹脂としては、密度0.900g/cm3以下の直鎖低密度ポリエチレン(LLDPE)を用いる。LLDPEは、シングルサイト触媒であるメタロセン触媒を用いて合成されるものである。このようなポリエチレンは、側鎖の分岐が少なく、コモノマーの分布が均一である。このため、分子量分布が狭く、上記のような超低密度にすることが可能であり封止材に対して柔軟性を付与できる。封止材に柔軟性が付与される結果、封止材とガラス等の透明前面基板との密着性を高めることができる。 As the base resin for the master batch, linear low density polyethylene (LLDPE) having a density of 0.900 g / cm 3 or less is used. LLDPE is synthesized using a metallocene catalyst that is a single site catalyst. Such polyethylene has few side chain branches and a uniform comonomer distribution. For this reason, molecular weight distribution is narrow, it is possible to make it the above ultra-low density, and a softness | flexibility can be provided with respect to a sealing material. As a result of the flexibility imparted to the sealing material, the adhesion between the sealing material and a transparent front substrate such as glass can be enhanced.
LLDPEは、結晶性分布が狭く、結晶サイズが揃っているので、結晶サイズの大きいものが存在しない。又、そればかりでなく、低密度であるために結晶性自体が低い。このため、シート状に加工した際の透明性に優れる。したがって、本発明の封止材マスターバッチを含む封止材組成物からなる封止材が、透明前面基板と太陽電池素子との間に配置されても発電効率はほとんど低下しない。 Since LLDPE has a narrow crystallinity distribution and a uniform crystal size, there is no LLDPE having a large crystal size. In addition, the crystallinity itself is low due to the low density. For this reason, it is excellent in transparency when processed into a sheet shape. Therefore, even if the sealing material which consists of a sealing material composition containing the sealing material masterbatch of this invention is arrange | positioned between a transparent front substrate and a solar cell element, power generation efficiency hardly falls.
LLDPEのα−オレフィンとしては、好ましくは分枝を有しないα−オレフィンが好ましく使用され、これらの中でも、炭素数が6〜8のα−オレフィンである1−ヘキセン、1−ヘプテン又は1−オクテンが特に好ましく使用される。α−オレフィンの炭素数が6以上8以下であることにより、封止材に良好な柔軟性を付与することができるとともに良好な強度を付与することができる。その結果、封止材とガラス等の透明前面基板との密着性が更に高まる。 As the α-olefin of LLDPE, an α-olefin having no branch is preferably used, and among these, 1-hexene, 1-heptene or 1-octene which is an α-olefin having 6 to 8 carbon atoms is preferable. Is particularly preferably used. When the number of carbon atoms of the α-olefin is 6 or more and 8 or less, the sealing material can be given good flexibility and good strength. As a result, the adhesion between the sealing material and the transparent front substrate such as glass is further enhanced.
マスターバッチ用ベース樹脂であるLLDPEとグラフト重合させるシランカップリング剤は特に限定されないが、製膜性を良好にする観点からは、ビニル基を有するものを特に好ましく用いることができる。具体的には、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリプロポキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリブトキシシラン、ビニルトリペンチロキシシラン、ビニルトリフェノキシシラン、ビニルトリベンジルオキシシラン、ビニルトリメチレンジオキシシラン、ビニルトリエチレンジオキシシラン、ビニルプロピオニルオキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリカルボキシシランより選択される1種以上からなるシランカップリング剤を好ましく用いることができる。 The silane coupling agent to be graft polymerized with LLDPE which is the base resin for masterbatch is not particularly limited, but those having a vinyl group can be particularly preferably used from the viewpoint of improving the film forming property. Specifically, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltripropoxysilane, vinyltriisopropoxysilane, vinyltributoxysilane, vinyltripentyloxysilane, vinyltriphenoxysilane, vinyltribenzyloxysilane, vinyltri A silane coupling agent consisting of one or more selected from methylenedioxysilane, vinyltriethylenedioxysilane, vinylpropionyloxysilane, vinyltriacetoxysilane, and vinyltricarboxysilane can be preferably used.
[封止材マスターバッチの製造方法]
封止材マスターバッチは、例えば、特開2003−46105号公報に記載されている方法に準じて製造することができる。但し、上述の通り、封止材マスターバッチにおける、SiCピークとCH2ピークのピーク強度比が、上記所定範囲となるように限定的にマスターバッチ用ベース樹脂とシランカップリング剤とのグラフト重合を進行させる点に本発明の製造方法の独自の特徴がある。
[Manufacturing method of encapsulant master batch]
The encapsulant master batch can be manufactured according to the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-46105, for example. However, as described above, in the sealing material masterbatch, the peak intensity ratio of the SiC peak and CH 2 peaks, the graft polymerization of limiting masterbatch for the base resin and the silane coupling agent so that the predetermined range There is a unique feature of the production method of the present invention in that it proceeds.
封止材マスターバッチを製造するには、上記のマスターバッチ用ベース樹脂と、上記のシランカップリング剤と、必要ならば、その他の不飽和モノマ−の1種ないし2種以上とを、所望の反応容器を使用し、例えば、圧力500〜4000Kg/cm2位、好ましくは、1000〜4000Kg/cm2位、160℃以上260℃以下、好ましくは、180〜240℃位の温度条件下で、以下に詳細を説明するマスターバッチ用有機過酸化物の存在下で、同時に、或いは、段階的にランダム共重合させ、更には、その共重合によって生成するランダム共重合体を構成するシラン化合物の部分を変性ないし縮合させる。この際、シランカップリング剤は、マスターバッチ用ベース樹脂100質量部に対して1質量部以上10質量部以下の割合で添加する。 In order to produce an encapsulant masterbatch, the above masterbatch base resin, the above silane coupling agent, and, if necessary, one or more kinds of other unsaturated monomers are desired. using the reaction vessel, for example, a pressure 500~4000Kg / cm 2-position, preferably, 1000~4000Kg / cm 2-position, 160 ° C. exceeding 260 ℃ less, preferably, a temperature of 180 to 240 ° C.-position, or less In the presence of an organic peroxide for masterbatch, which is described in detail in the following, random copolymerization is performed simultaneously or stepwise, and further, a portion of the silane compound constituting the random copolymer produced by the copolymerization is changed. Denature or condense. Under the present circumstances, a silane coupling agent is added in the ratio of 1 to 10 mass parts with respect to 100 mass parts of base resins for masterbatches.
マスターバッチ用ベース樹脂と、シランカップリング剤との共重合を促進するために用いるマスターバッチ用有機過酸化物としては、アルキルパーオキシエステル、パーオキシカーボネート、ジアルキルパーオキサイド等を用いることができるが、それらのうちでも、特に、ジアルキルパーオキサイド、又は、パーオキシカーボネートを好ましく用いることができる。これらのマスターバッチ用有機過酸化物は、マスターバッチ用ベース樹脂100質量部に対して0.01質量部以上0.1質量部以下の割合で添加する。 As the organic peroxide for masterbatch used for promoting the copolymerization of the masterbatch base resin and the silane coupling agent, alkyl peroxyesters, peroxycarbonates, dialkyl peroxides and the like can be used. Among these, in particular, dialkyl peroxide or peroxycarbonate can be preferably used. These organic peroxides for masterbatch are added at a ratio of 0.01 parts by mass or more and 0.1 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the masterbatch base resin.
そして、封止材マスターバッチにおけるSiCピークとCH2ピークのピーク強度比が、0.25以上0.85以下となるように、上記のランダム共重合を限定的に進行させることにより、本発明の封止材マスターバッチとするためのシラン変性ポリエチレン系樹脂を製造することができる。このシラン変性ポリエチレン系樹脂を、調整時の取り扱い性を高めるために、必要に応じてペレット化等の加工処理を施し、又、必要な場合には、本発明の効果を害しない微量範囲で、その他の添加物を加え、本発明の封止材マスターバッチを得ることができる。 Then, the random copolymerization is allowed to proceed in a limited manner so that the peak intensity ratio between the SiC peak and the CH 2 peak in the encapsulant master batch is 0.25 or more and 0.85 or less. A silane-modified polyethylene resin for producing a sealing material master batch can be produced. In order to improve the handling property at the time of adjustment, this silane-modified polyethylene resin is subjected to processing such as pelletization as necessary, and if necessary, in a minute range that does not impair the effects of the present invention, Other additives can be added to obtain the encapsulant masterbatch of the present invention.
上記の封止材マスターバッチの製造方法においては、主に、シランカップリング剤の添加量、マスターバッチ用有機過酸化物の種類と添加量等を上記の好ましい範囲とすることにより、封止材マスターバッチにおけるシラン変性ポリエチレン樹脂のSiCピークとCH2ピークのピーク強度比を、0.25以上0.85以下に調整することができる。又、様々な製造条件が全て上記の好ましい範囲でない場合であっても、例えば、混錬時の加熱時間等その他の製造条件を適宜調整することによって、SiCピークとCH2ピークのピーク強度比が上記範囲にあるシラン変性ポリエチレン樹脂を含む封止材とする製造方法は、本発明の範囲内である。 In the above-described method for producing a sealing material master batch, mainly by adding the amount of the silane coupling agent, the type and amount of the organic peroxide for the master batch, and the like within the above preferable range, the sealing material The peak intensity ratio of the SiC peak and the CH 2 peak of the silane-modified polyethylene resin in the master batch can be adjusted to 0.25 or more and 0.85 or less. Further, even when the various production conditions are not all in the preferred range, the peak intensity ratio between the SiC peak and the CH 2 peak can be adjusted by appropriately adjusting other production conditions such as the heating time during kneading. The manufacturing method used as the sealing material containing the silane-modified polyethylene resin in the above range is within the scope of the present invention.
<封止材組成物>
次に、本発明の封止材マスターバッチを含んで調整される本発明に係る封止材組成物(以下、単に「封止材組成物」とも言う)について説明する。
<Encapsulant composition>
Next, the encapsulant composition according to the present invention prepared by including the encapsulant master batch of the present invention (hereinafter, also simply referred to as “encapsulant composition”) will be described.
封止材組成物は、封止材組成物用のベース樹脂としての密度0.900g/cm3以下のポリエチレン系樹脂と、本発明の封止材マスターバッチと、架橋剤としての封止材組成物用有機過酸化物とを含有する。 The sealing material composition includes a polyethylene resin having a density of 0.900 g / cm 3 or less as a base resin for the sealing material composition, the sealing material master batch of the present invention, and a sealing material composition as a crosslinking agent. It contains organic peroxide for physical use.
封止材組成物用ベース樹脂として用いる低密度ポリエチレン樹脂は、密度0.900g/cm3以下、融点80℃未満であり、シラン未変性であり、オレフィンモノマーから構成されるものであることが好ましい。又、封止材組成物用ベース樹脂は、封止材マスターバッチとの融点差が20℃以内であることが好ましく、より好ましくは10℃以内である。更に、封止材組成物用ベース樹脂は、マスターバッチ用ベース樹脂と同じ樹脂であることが好ましい。 The low density polyethylene resin used as the base resin for the sealing material composition preferably has a density of 0.900 g / cm 3 or less, a melting point of less than 80 ° C., is unmodified with silane, and is composed of an olefin monomer. . In addition, the base resin for a sealing material composition preferably has a melting point difference from the sealing material master batch within 20 ° C, more preferably within 10 ° C. Furthermore, the base resin for the sealing material composition is preferably the same resin as the base resin for the masterbatch.
ここで、封止材組成物用ベース樹脂のMFRは、20.0g/10min以上40.0g/10min以下であることが好ましく、又、25.0g/10分以上35g/10分以下であることがより好ましい。封止材組成物用ベース樹脂のMFRを、20.0g/10min以上40.0g/10min以下という高い値とすることにより、封止材に柔軟性が付与され、封止材とガラス等の透明前面基板との密着性等を高めることができる。封止材用ベース樹脂のMFRが20.0g/10min未満であると、粘度が高すぎて、成型時の発熱により成型時に架橋反応が起こり成型不可能となる。一方、封止材用ベース樹脂のMFRが40.0を超えると、モジュール作製時の封止材の膜厚変化が大きすぎ不具合が生じる。又、過酷な環境下に長時間晒される太陽電池モジュール用の封止材としての耐熱性を十分なものとすることが困難となる。 Here, the MFR of the base resin for the sealing material composition is preferably 20.0 g / 10 min or more and 40.0 g / 10 min or less, and 25.0 g / 10 min or more and 35 g / 10 min or less. Is more preferable. By setting the MFR of the base resin for the sealing material composition to a high value of 20.0 g / 10 min or more and 40.0 g / 10 min or less, flexibility is given to the sealing material, and the sealing material and glass or the like are transparent. Adhesion with the front substrate can be improved. If the MFR of the base resin for sealing material is less than 20.0 g / 10 min, the viscosity is too high, and a cross-linking reaction occurs during molding due to heat generated during molding, making molding impossible. On the other hand, if the MFR of the base resin for the sealing material exceeds 40.0, the change in the film thickness of the sealing material at the time of producing the module is too large. In addition, it becomes difficult to achieve sufficient heat resistance as a sealing material for a solar cell module that is exposed to a harsh environment for a long time.
封止材組成物用有機過酸化物としては公知のものが使用でき、特に限定されるものではなく、例えば、ジアルキルパーオキサイド又はパーオキシカーボネートを好ましく用いることができる。その他、使用可能な有機過酸化物として、ジイソプロピルベンゼンヒドロパーオキサイド、2,5‐ジメチル‐2,5‐ジ(ヒドロパーオキシ)ヘキサン等のヒドロパーオキサイド類;ジ‐t‐ブチルパーオキサイド、t‐ブチルクミルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、2,5‐ジメチル‐2,5‐ジ(t‐ブチルパーオキシ)ヘキサン、2,5‐ジメチル‐2,5‐ジ(t‐パーオキシ)ヘキシン‐3等のジアルキルパーオキサイド類;ビス‐3,5,5‐トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、o‐メチルベンゾイルパーオキサイド、2,4‐ジクロロベンゾイルパーオキサイド等のジアシルパーオキサイド類;t‐ブチルパーオキシアセテート、t‐ブチルパーオキシ‐2‐エチルヘキサノエート、t‐ブチルパーオキシピバレート、t‐ブチルパーオキシオクトエート、t‐ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、t‐ブチルパーオキシベンゾエート、ジ‐t‐ブチルパーオキシフタレート、2,5‐ジメチル‐2,5‐ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、2,5‐ジメチル‐2,5‐ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキシン‐3、t‐ブチルパーオキシ−2−エチルヘキシルカーボネート等のパーオキシエステル類;メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド等のケトンパーオキサイド類等を挙げることができる。 A well-known thing can be used as an organic peroxide for sealing material compositions, It does not specifically limit, For example, a dialkyl peroxide or a peroxy carbonate can be used preferably. Other usable organic peroxides include hydroperoxides such as diisopropylbenzene hydroperoxide and 2,5-dimethyl-2,5-di (hydroperoxy) hexane; di-t-butyl peroxide, t -Butylcumyl peroxide, dicumyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-peroxy) hexyne-3 Dialkyl peroxides such as bis-3,5,5-trimethylhexanoyl peroxide, octanoyl peroxide, benzoyl peroxide, o-methylbenzoyl peroxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide Class: t-butyl peroxyacetate, t-butyl peroxyacetate Xyl-2-ethylhexanoate, t-butyl peroxypivalate, t-butyl peroxyoctoate, t-butyl peroxyisopropyl carbonate, t-butyl peroxybenzoate, di-t-butyl peroxyphthalate, 2 , 5-dimethyl-2,5-di (benzoylperoxy) hexane, 2,5-dimethyl-2,5-di (benzoylperoxy) hexyne-3, t-butylperoxy-2-ethylhexyl carbonate Examples of oxyesters include ketone peroxides such as methyl ethyl ketone peroxide and cyclohexanone peroxide.
封止材組成物用有機過酸化物の含有量としては、封止材組成物の全樹脂成分の合計100質量部に対して0.5質量部以上2.0質量部以下の含有量であることが好ましく、より好ましくは0.5質量部以上1.5質量部以下の範囲である。この範囲の封止材組成物用有機過酸化物を添加することにより、封止材に十分な耐久性を付与することができる。 As content of the organic peroxide for sealing material compositions, it is content of 0.5 mass part or more and 2.0 mass parts or less with respect to a total of 100 mass parts of all the resin components of a sealing material composition. It is preferable that the range is 0.5 parts by mass or more and 1.5 parts by mass or less. By adding the organic peroxide for a sealing material composition in this range, sufficient durability can be imparted to the sealing material.
封止材組成物には、更にその他の成分を含有させることができる。例えば、その他のポリオレフィン系樹脂、或いは、例えば炭素−炭素二重結合及び/又はエポキシ基を有する多官能モノマー等である架橋助剤や、各種フィラー、光安定化剤、紫外線吸収剤、熱安定剤等の添加剤成分が例示される。その他のポリオレフィン系樹脂は、密度0.900g/cm3以下、融点80℃未満であり、シラン未変性であり、オレフィンモノマーから構成されるものが好ましい。したがって、その他のポリオレフィン系樹脂には、上記条件を満足するLLDPEの他、低密度ポリエチレン(LDPE)、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)等も含まれる。これらは、例えば添加用樹脂として用いてもよく、その他の成分をマスターバッチとするために使用することができる。又、上記の添加剤成分を適量範囲で含むことにより、封止材組成物に対して、長期に亘って安定した機械強度や、黄変やひび割れ等の防止効果等を付与することができる。 The sealing material composition may further contain other components. For example, other polyolefin resins, or crosslinking aids such as polyfunctional monomers having a carbon-carbon double bond and / or an epoxy group, various fillers, light stabilizers, ultraviolet absorbers, heat stabilizers, etc. And the like. Other polyolefin-based resins preferably have a density of 0.900 g / cm 3 or less, a melting point of less than 80 ° C., are unmodified with silane, and are composed of olefin monomers. Accordingly, other polyolefin resins include low density polyethylene (LDPE), ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), and the like in addition to LLDPE that satisfies the above conditions. These may be used as an additive resin, for example, and can be used to make other components into a masterbatch. In addition, by including the above-described additive component in an appropriate amount range, it is possible to impart a long-term stable mechanical strength, an effect of preventing yellowing, cracking, and the like to the encapsulant composition.
[封止材]
本発明の太陽電池モジュール用の封止材は、本発明の封止材マスターバッチを含んでなる上記の封止材組成物を、従来公知の方法で成型加工して得られるものであり、シート状又はフィルム状としたものである。なお、本発明におけるシート状とはフィルム状も含む意味であり両者に差はない。
[Encapsulant]
The encapsulant for the solar cell module of the present invention is obtained by molding the above encapsulant composition comprising the encapsulant master batch of the present invention by a conventionally known method, and a sheet. Or in the form of a film. In addition, the sheet form in this invention means the film form, and there is no difference in both.
封止材組成物のシート化は、160℃以上260℃以下の成形温度で、従来公知の押出成形により行う。これにより、上記封止材組成物をシート化することにより、本発明に係る封止材が得られる。この溶融押出成形時にゲル分率の増加を伴わない限定的な弱い架橋が進むようにしてもよいし、未架橋のまま製膜し、後のモジュール化の工程内で架橋を進行させるようにしてもよい。 The sealing material composition is formed into a sheet by a conventionally known extrusion molding at a molding temperature of 160 ° C. or higher and 260 ° C. or lower. Thereby, the sealing material which concerns on this invention is obtained by forming the said sealing material composition into a sheet. Limited weak cross-linking without increasing the gel fraction may proceed during the melt extrusion molding, or the film may be formed without being cross-linked and cross-linking may proceed in the subsequent modularization process. .
又、封止材は、単層シートであってもよく、多層シートであってもよい。多層シートの場合、太陽電池モジュール内でのガラス基板等との密着性を向上させるために、ガラス基板等との界面側に封止材マスターバッチを含む封止材組成物からなる密着強化層が配置されていればよい。このため、例えば封止材を2層構成として一方の層のみに密着強化層を配置してもよく、コア層を挟んで3層以上の構成として少なくとも一方の最外層に密着強化層を配置してもよい。 Further, the sealing material may be a single layer sheet or a multilayer sheet. In the case of a multilayer sheet, in order to improve adhesion with a glass substrate or the like in a solar cell module, an adhesion reinforcing layer made of a sealing material composition containing a sealing material master batch on the interface side with the glass substrate or the like It only has to be arranged. For this reason, for example, the sealing material may have a two-layer structure and the adhesion reinforcing layer may be disposed only on one layer, or the adhesion reinforcing layer may be disposed on at least one outermost layer with a core layer interposed therebetween. May be.
<太陽電池モジュール>
図1は、本発明の封止材マスターバッチを用いて製造した封止材の好ましい一実施形態である太陽電池モジュール1について、その層構成の一例を示す断面図である。太陽電池モジュール1は、入射光の受光面側から、透明前面基板2、前面封止材3、太陽電池素子4、背面封止材5、及び裏面保護シート6が順に積層されている。太陽電池モジュール1は、前面封止材3及び/又は背面封止材5として、本発明の封止材マスターバッチを用いて製造した封止材を使用するものである。
<Solar cell module>
FIG. 1: is sectional drawing which shows an example of the laminated constitution about the solar cell module 1 which is preferable one Embodiment of the sealing material manufactured using the sealing material masterbatch of this invention. In the solar cell module 1, a transparent
太陽電池モジュール1は、例えば、上記の透明前面基板2、前面封止材3、太陽電池素子4、背面封止材5、及び裏面保護シート6からなる部材を順次積層してから真空吸引等により一体化し、その後、ラミネーション法等の成形法により、上記の部材を一体成形体として加熱圧着成形して製造することができる。そして、このとき、単層シートからなる前面封止材3とガラス基板が積層されるか、又は、多層シートからなる前面封止材3の上記密着強化層が、透明前面基板2の一例であるガラス基板と対向するように積層されることで、ガラス基板と封止材との密着性を向上できる。
For example, the solar cell module 1 is formed by sequentially stacking the members including the transparent
このようにして得られる、太陽電池モジュール1は、ガラス等から構成される透明基板と封止材の密着性に優れることが特徴である。すなわち、太陽電池モジュール1は、ガラス等から構成される透明基板と封止材との間の密着強度を向上させているため、強い紫外線、熱線、風雨等といった過酷な環境に曝される場合であっても、長期間に亘るきわめて高い耐久性を備えるものとなっている。 The solar cell module 1 thus obtained is characterized by excellent adhesion between a transparent substrate made of glass or the like and a sealing material. That is, since the solar cell module 1 has improved the adhesion strength between the transparent substrate made of glass or the like and the sealing material, the solar cell module 1 is exposed to a harsh environment such as strong ultraviolet rays, heat rays, and wind and rain. Even so, it has extremely high durability over a long period of time.
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further more concretely, this invention is not limited to a following example.
<封止材マスターバッチの製造>
下記に記載の材料を、それぞれ表1に記載の組成(質量部換算)で混合し、190〜210℃で溶融、混練した樹脂をペレット化して、実施例1〜6及び比較例1〜5の封止材マスターバッチを製造した。上記の熔融、混錬の処理には、二軸押出機(日本製鋼所製TEX)用いて混練して押出し、その際のスクリューの一分当りの回転数をそれぞれ表1に「スクリュー回転数」として記した。尚、スクリュー回転数と反応時間は、反比例する。
マスターバッチ用ベース樹脂(表1中にて「MB/PE」と記載)
:エチレンと1−ヘキセンとの共重合体であり、密度0.880g/cm3、MFRが3.5g/10分であるメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレン。
シランカップリング剤1(表1中にて「SC1」と記載)
:ビニルトリメトキシシラン。(信越化学工業株式会社製、商品名「KBM―1003」)
シランカップリング剤2(表1中にて「SC2」と記載)
:3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン。(信越化学工業株式会社製、商品名「KBM―5103」)
マスターバッチ用有機過酸化物1(表1中にて「MB/過酸化1」と記載)
ジアルキルパーオキサイド(アルケマ吉富株式会社製、商品名「ルペロックス101」)。1分間半減期温度181℃
マスターバッチ用有機過酸化物2(表1中にて「MB/過酸化2」と記載)
パーオキシカーボネート(アルケマ吉富株式会社製、商品名「ルペロックスTBEC」)。1分間半減期温度166℃
マスターバッチ用有機過酸化物3(表1中にて「MB/過酸化3」と記載)
アルキルパーオキシエステル(アルケマ吉富株式会社製、商品名「ルペロックス570」)。1分間半減期温度152℃
<Manufacture of encapsulant master batch>
The materials described below were mixed in the composition (in terms of parts by mass) shown in Table 1, and the resin melted and kneaded at 190 to 210 ° C. was pelletized, and Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 5 were used. An encapsulant master batch was produced. For the above melting and kneading treatments, a twin-screw extruder (Nippon Steel Works TEX) is used for kneading and extrusion, and the number of rotations per minute at that time is shown in Table 1 as “screw rotation number”. As described. The screw rotation speed and the reaction time are inversely proportional.
Masterbatch base resin (described as “MB / PE” in Table 1)
: Metallocene linear low density polyethylene which is a copolymer of ethylene and 1-hexene and has a density of 0.880 g / cm 3 and an MFR of 3.5 g / 10 min.
Silane coupling agent 1 (described as “SC1” in Table 1)
: Vinyltrimethoxysilane. (Product name “KBM-1003” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
Silane coupling agent 2 (described as “SC2” in Table 1)
: 3-acryloxypropyltrimethoxysilane. (Product name “KBM-5103” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
Organic peroxide 1 for masterbatch (described as “MB / peroxide 1” in Table 1)
Dialkyl peroxide (manufactured by Arkema Yoshitomi, trade name “Lupelox 101”). 1 minute half-life temperature 181 ℃
Peroxycarbonate (trade name “Lupelox TBEC”, manufactured by Arkema Yoshitomi Corporation). 1 minute half-life temperature 166 ° C
Alkyl peroxyester (trade name “Lupelox 570”, manufactured by Arkema Yoshitomi Corporation). 1 minute half-life temperature 152 ° C
上記の通り製造した実施例、比較例の各封止材マスターバッチの状態における、シラン変性ポリエチレン系樹脂のSiCピークとCH2ピークのピーク強度比(SiCピーク値/CH2ピーク値)を「ピーク強度比」として表1中に示した。尚、SiCピークとCH2ピークのピーク強度は、上述の測定方法と同様、ペレット化した測定対象の樹脂を平坦にカットし、日本分光FT/IR 610のATR法にて測定を行った。SiCのピークは、1090cm−1、CH2のピークは1465cm−1を利用して強度比とした。 The peak intensity ratio (SiC peak value / CH 2 peak value) of the SiC peak and the CH 2 peak of the silane-modified polyethylene resin in the state of each of the encapsulant master batches of Examples and Comparative Examples manufactured as described above is “peak”. The intensity ratio is shown in Table 1. Note that the peak intensities of the SiC peak and the CH 2 peak were measured by the ATR method of JASCO FT / IR 610 after cutting the pelletized resin to be measured in the same manner as in the above measurement method. Peak of SiC, 1090 cm -1, the peak of the CH 2 was the intensity ratio using the 1465cm -1.
<封止材の製造>
上記の実施例1〜5、比較例1〜5、参考例のいずれかの封止材マスターバッチ15質量部と、下記に記載の封止材組成物用ベース樹脂80質量部と、下記に記載の封止材組成物用有機過酸化物5質量部と、下記に記載の、その他添加物とを混合してなる封止材組成物を溶融し、常法Tダイ法により厚さ400μmとなるように、製膜温度220℃で成膜して、実施例、比較例、及び参考例の各封止材を得た。尚、実施例1の封止材マスターバッチを用いて製造した封止材を実施例1の封止材とし、比較例1のマスターバッチを用いて製造した封止材を比較例1の封止材とした。そして、以下同様に、それぞれの封止材マスターバッチを用いた封止材について、実施例2〜6の封止材、及び、比較例2〜5の封止材、及び参考例の封止材とした。
封止材組成物用ベース樹脂
:エチレンと1−ヘキセンとの共重合体であり、密度0.880g/cm3、MFRが3.5g/10分であるメタロセン系直鎖状低密度ポリエチレン。
封止材組成物用有機過酸化物
:マスターバッチ用有機過酸化物1に同じ。(ジアルキルパーオキサイド(アルケマ吉富株式会社製、商品名「ルペロックス101」)。1分間半減期温度181℃)
以上の材料の他、全ての実施例、比較例、及び参考例の封止材に共通の材料として、以下の材料を、以下に記載の通りの組成で用いた。
UV吸収剤
:ベンゾフェノン系紫外線吸収剤。各実施例、比較例、及び参考例に0.25質量部添加。
耐候安定剤
:ヒンダードアミン系耐光安定剤。各実施例、比較例、及び参考例に0.2質量部添加。
酸化防止剤
:ヒンダードフェノール系酸化防止剤。各実施例及び比較例に0.05質量部添加。
<Manufacture of sealing material>
15 parts by mass of the encapsulant masterbatch of any of the above Examples 1 to 5, Comparative Examples 1 to 5, or Reference Example, 80 parts by mass of the base resin for encapsulant composition described below, and The encapsulant composition obtained by mixing 5 parts by mass of the organic peroxide for an encapsulant composition and the other additives described below is melted to a thickness of 400 μm by a conventional T-die method. Thus, it formed into a film at the film forming temperature of 220 degreeC, and obtained each sealing material of an Example, a comparative example, and a reference example. In addition, the sealing material manufactured using the sealing material masterbatch of Example 1 was used as the sealing material of Example 1, and the sealing material manufactured using the masterbatch of Comparative Example 1 was sealed in Comparative Example 1. A material was used. And similarly, the sealing materials of Examples 2 to 6, the sealing materials of Comparative Examples 2 to 5, and the sealing materials of Reference Examples are used for the sealing materials using the respective sealing material master batches. It was.
Base resin for encapsulant composition: a metallocene linear low density polyethylene which is a copolymer of ethylene and 1-hexene and has a density of 0.880 g / cm 3 and an MFR of 3.5 g / 10 min.
Organic peroxide for sealing material composition: Same as organic peroxide 1 for masterbatch. (Dialkyl peroxide (manufactured by Arkema Yoshitomi Corporation, trade name “Lupelox 101”). 1 minute half-life temperature 181 ° C.)
In addition to the above materials, the following materials were used in the compositions as described below as materials common to the sealing materials of all Examples, Comparative Examples, and Reference Examples.
UV absorber: Benzophenone ultraviolet absorber. Addition of 0.25 parts by mass to each example, comparative example, and reference example.
Weather resistance stabilizer: A hindered amine light resistance stabilizer. 0.2 parts by mass added to each example, comparative example, and reference example.
Antioxidant: A hindered phenolic antioxidant. 0.05 parts by mass added to each Example and Comparative Example.
<評価例1>
実施例、比較例の各封止材をガラス基板(白板フロート半強化ガラス JPT3.2 75mm×50mm×3.2mm)に密着させて、150℃、7分で真空加熱ラミネータ処理を行い評価用試料を作成した。上記の評価用試料において、ガラス基板上に密着している封止材を15mm幅にカットし、剥離試験機(テンシロン万能試験機 RTF−1150−H)にて垂直剥離(50mm/min)試験を行い、初期ガラス密着強度を測定した。結果を表2中に「初期密着」として示す。
その後、更に、上記の評価用試料について、下記ダンプヒート(D.H.)試験後のガラス密着強度の初期ガラス密着強度に対しての維持率を測定した。D.H.試験は、JIS C8917に準拠し、試験槽内温度85℃、湿度85%の条件下で評価用試料の耐久性試験を1000時間行った。試験後の評価用資料について、上記と同一の試験を行い耐久密着性を測定した。この耐久密着性の値の初期密着強度に対する比率を「耐久密着」として表2に示した。そして、この耐久密着の値が、20N/15mm以上であることをもって、耐久密着性が好ましいものであると評価した。
<Evaluation Example 1>
Each of the sealing materials of Examples and Comparative Examples is closely attached to a glass substrate (white plate float semi-tempered glass JPT3.2 75 mm × 50 mm × 3.2 mm), and is subjected to vacuum heating laminator treatment at 150 ° C. for 7 minutes. It was created. In the above sample for evaluation, the sealing material adhered on the glass substrate was cut to a width of 15 mm, and a vertical peel test (50 mm / min) was performed using a peel tester (Tensilon Universal Tester RTF-1150-H). The initial glass adhesion strength was measured. The results are shown as “Initial adhesion” in Table 2.
Thereafter, the maintenance rate of the glass adhesion strength after the following dump heat (DH) test with respect to the initial glass adhesion strength was further measured for the sample for evaluation. D. H. The test was based on JIS C8917, and the durability test of the sample for evaluation was performed for 1000 hours under the conditions of 85 ° C. in the test tank and 85% humidity. For the evaluation materials after the test, the same test as above was performed to measure the durability adhesion. The ratio of the durable adhesion value to the initial adhesion strength is shown in Table 2 as “durable adhesion”. And it evaluated that durable adhesiveness was preferable because the value of this durable adhesion is 20 N / 15mm or more.
<評価例2>
表2に示す通り、参考例の封止材については、太陽電池モジュール用の封止材として使用可能な程度ではあったが、製膜時に若干のゲルが発生した。一方、実施例1〜5の封止材については、製膜時にそのようなゲルの発生は全くなかった。この結果より、本発明の封止材の製造に用いるシランカップリング剤は、ビニル基を有するものを用いることが好ましいことが分かる。
<Evaluation Example 2>
As shown in Table 2, although the sealing material of the reference example was usable to a sealing material for a solar cell module, some gel was generated during film formation. On the other hand, in the sealing materials of Examples 1 to 5, no such gel was generated during film formation. This result shows that it is preferable to use what has a vinyl group for the silane coupling agent used for manufacture of the sealing material of this invention.
表1、2に示す結果より、封止材組成物に添加して用いる封止材マスターバッチにおけるエチレン性不飽和シラン化合物のグラフト率を、本発明独自の所定の範囲に限定した封止材マスターバッチを用いて製造した太陽電池モジュール用の封止材は、同グラフト率が所定範囲外にあるマスターバッチを用いたその他の封止材と比較して、高い初期ガラス密着性及び、優れたガラス密着維持率を有していることが分かる。 From the results shown in Tables 1 and 2, the encapsulant master in which the graft ratio of the ethylenically unsaturated silane compound in the encapsulant masterbatch used by adding to the encapsulant composition is limited to a predetermined range unique to the present invention. The encapsulant for solar cell modules manufactured using a batch has high initial glass adhesion and superior glass compared to other encapsulants using a master batch whose graft ratio is outside the predetermined range. It can be seen that it has an adhesion maintenance rate.
1 太陽電池モジュール
2 透明前面基板
3 前面封止材
4 太陽電池素子
5 背面封止材
6 裏面保護シート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
密度0.900g/cm3以下の直鎖低密度ポリエチレンを含有してなるマスターバッチ用ベース樹脂と、
前記マスターバッチ用ベース樹脂100質量部に対して1質量部以上10質量部以下のシランカップリング剤と、
前記マスターバッチ用ベース樹脂100質量部に対して0.01質量部以上0.1質量部以下のマスターバッチ用有機過酸化物と、を
160℃以上260℃以下の温度で混練して、前記シラン変性ポリエチレン系樹脂を作成する工程を含み、
前記シラン変性ポリエチレン系樹脂のSiCピークとCH2ピークのピーク強度比が、0.25以上0.85以下となるように、前記マスターバッチ用ベース樹脂と前記シランカップリング剤とをグラフト重合させることを特徴とする太陽電池モジュール用の封止材マスターバッチの製造方法。 A method for producing a sealing material master batch for a solar cell module containing a silane-modified polyethylene resin,
A base resin for a masterbatch comprising linear low density polyethylene having a density of 0.900 g / cm 3 or less;
1 part by mass or more and 10 parts by mass or less of a silane coupling agent with respect to 100 parts by mass of the base resin for masterbatch,
0.01 parts by mass or more and 0.1 parts by mass or less of organic peroxide for masterbatch with respect to 100 parts by mass of the base resin for masterbatch is kneaded at a temperature of 160 ° C. or more and 260 ° C. or less, and the silane Including a step of creating a modified polyethylene resin,
Graft-polymerizing the masterbatch base resin and the silane coupling agent so that the peak intensity ratio of the SiC peak and the CH 2 peak of the silane-modified polyethylene resin is 0.25 or more and 0.85 or less. The manufacturing method of the sealing material masterbatch for solar cell modules characterized by these.
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2013
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