МАТЕРИАЛ ДЛЯ ГЕРМЕТИЗАЦИИ СОЛНЕЧНЫХ БАТАРЕЙ И МОДУЛЬ СОЛНЕЧНОЙ БАТАРЕИ, ИЗГОТОВЛЕННЫЙ С ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
MATERIAL FOR SEALING SOLAR BATTERIES AND SOLAR BATTERY MODULE MADE USING SAME

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к герметизирующему материалу для элементов солнечных батарей в модулях солнечных батарей и к модулю солнечной батареи, полученному при использовании герметизирующего материала, а точнее относится к герметизирующему материалу для солнечных батарей, который облегчает изготовление модулей солнечных батарей и который является превосходным по адгезивности, долговременной стабильности адгезионной прочности, прозрачности, термостойкости и другим параметрам, и к модулям солнечных батарей, полученных при использовании этого герметизирующего материала.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
2
Солнечная батарея представляет собой устройство для генерирования энергии, которое непосредственно преобразует энергию света солнечного света в электричество. Генерирование энергии с помощью солнца не требует сжигания топлива, такого как нефть или что-либо подобное, и имеет то свойство, что оно не генерирует парникового газа (например, CO, и тому подобного) и каких-либо вредных отходов (например, золы от сырой нефти и мазутной золы) от горения, и по этой причине специально отмечается в настоящее время как один из типов чистой энергии. Батарея солнечных элементов содержит большое количество элементов солнечных батарей (упоминаемых просто как элементы), которые соединены проводниками последовательно или параллельно и располагаются на открытом воздухе, батарея солнечных элементов конфигурируется таким образом, что составляющие элементы солнечной батареи герметизируются в смоле и защищаются снаружи стеклом или листом, чтобы предотвратить воздействие на них воды и пыли, чтобы защитить от ударов града, камней и чего-либо подобного и чтобы сделать их устойчивыми к давлению ветра; и конфигурация этого типа упоминается как модуль солнечной батареи. Один из конкретных вариантов осуществления модуля солнечной батареи содержит, в качестве защитных деталей, прозрачную подложку из верхнего защитного материала для защиты лицевой стороны модуля, которая должна экспонироваться для солнечного света (стеклянный/прозрачный лист солнечной батареи; передний лист), задний герметизирующий лист заднего защитного материала для защиты его задней стороны (задний лист, например, пленка поливинилфторидной смолы) и герметизирующий материал (герметизирующий слой смолы) из термопластичной смолы (например, сополимер этилена-винилацетата) для заполнения пространства между двумя указанными листами.
Как описано выше, эти модули солнечных батарей используют главным образом на открытом воздухе в течение длительного периода времени, и по этой причине они должны удовлетворять различным требованиям к свойствам с точки зрения конфигурации, образующих их материалов, и тому подобного. Среди рассмотренных выше защитных деталей, герметизирующий материал (герметизирующий слой смолы) упоминается отдельно. От герметизирующего материала в основном требуется, чтобы он имел рабочие характеристики барьера для паров воды, мягкость для защиты элементов солнечных батарей и технологичность при изготовлении модулей солнечных батарей, конкретно, текучесть для заполнения пространства между элементами и проводниками, ударопрочность, термостойкость для защиты модулей солнечных батарей при генерировании тепла, прозрачность (интегральное пропускание света, и тому подобное) для эффективного доступа солнечного света к элементам солнечных батарей, адгезивность к стеклу, к заднему листу и к элементам, долговечностью, стабильность размеров, изолирующие рабочие характеристики, и тому подобное.
В настоящее время, в качестве герметизирующего материала для элементов солнечных батарей в модулях солнечных батарей широко используется сополимер этилена-винилацетата (ниже он может сокращенно упоминаться как EVA) в качестве образующего их материала (смотри, например, PTL 1). Главным образом для придания термостойкости EVA, осуществляют поперечную сшивку с помощью органического пероксида, служащего в качестве агента для поперечной сшивки. Для этого используют способ предварительного получения листа EVA, смешанного с агентом для поперечной сшивки (органическим пероксидом) и с промотором поперечной сшивки, и герметизации элементов солнечных батарей с использованием получаемого листа.
Однако, в случае, когда модули солнечных батарей получают с использованием листа EVA, EVA может термически разлагаться с генерированием газообразной уксусной кислоты, оказывая тем самым некоторое отрицательное влияние на рабочую окружающую среду и на устройства для изготовления и доставляя некоторые проблемы с коррозией цепей в солнечных батареях, с межслойным деламинированием различных деталей, таких как элементы солнечных батарей, передний лист, задний лист, и других, в зависимости от различных условий при их изготовлении, таких как термическое связывание под давлением, и тому подобное.
Для решения этих проблем, например, PTL 2 описывает герметизирующий материал для солнечных батарей, содержащий композицию смолы, которая содержит аморфный полимер α-олефина и кристаллический полимер α-олефина, в качестве герметизирующего материала для солнечных батарей, не используя лист EVA и не требуя процесса поперечной сшивки, в котором конкретно используют композицию смолы, содержащую полимер, с пропиленом в качестве главного ее ингредиента.
PTL 3 описывает герметизирующий материал для солнечных батарей из полимерной смеси или полимерного сплава, который содержит, по меньшей мере, один сополимер на основе полиолефинов и, по меньшей мере, один кристаллический полиолефин, в котором конкретно используют полимерную смесь из сополимера этилена-метакриловой кислоты и обычного кристаллического полиэтилена (смотри пример 2), и полимерную смесь из сополимера этилена-метилакрилата и обычного кристаллического полипропилена (смотри пример 3).
PTL 4 описывает герметизирующий материал для солнечных батарей, содержащий силан-модифицированную смолу (смолу с поперечной сшивкой с помощью силана), полученную с помощью полимеризации соединения ненасыщенного силана, на основе этилена и полимеризующегося полиэтилена.
СПИСОК ЦИТИРОВАНИЙ
Патентная литература
PTL1: JP-A 58-60579
PTL2: JP-A 2006-210905
PTL3: JP-A 2001-332750
PTL4: JP-A 2005-19975.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Техническая проблема
Однако композиция смолы, сформированной из полимера, который содержит пропилен в качестве своего главного ингредиента, как в PTL2, по-прежнему имеет недостаточную прозрачность (общее пропускание света: 83,2% (смотри примеры)). В дополнение к этому, полимер, который содержит пропилен в качестве своего главного ингредиента, имеет другую проблему, состоящую в том, что его температура охрупчивания является высокой и его низкотемпературные свойства являются плохими. Примеры полимерной смеси, используемой в PTL3, являются не всегда удовлетворительными с точки зрения прозрачности, и по этой причине, кроме того, являются проблематичными в отношении баланса между мягкостью, термостойкостью и прозрачностью.
Относительно слоя наполнителя в модуле солнечных батарей в PTL4, когда к слою добавляют большее количество силан-модифицированной смолы, для получения достаточно выраженной адгезивности по отношению к таким поверхностям прилипания как стекло, задний лист и другие, может увеличиться мутность и может понизиться прозрачность, то есть по-прежнему существует проблема с точки зрения баланса между адгезивностью и прозрачностью.
Известен способ добавления связывающего агента на основе силана для придания адгезивности обычным герметизирующим материалам, который, однако, имеет те проблемы, что связывающий агент на основе силана может вытекать со временем и может взаимодействовать с водой с понижением его адгезионной прочности, и имеется пространство для усовершенствования этой технологии.
Как описано выше, в обычной технологии, никто не смог добиться успеха в создании герметизирующего материала для солнечных батарей, который облегчает изготовление модулей солнечных батарей и который является превосходным по всем параметрам, по адгезивности, долговременной стабильности адгезионной прочности, прозрачности, термостойкости, и по другим, и в изготовлении модуля солнечной батареи, изготавливаемого с использованием этого герметизирующего материала.
Целью настоящего изобретения является создание герметизирующего материала для солнечных батарей, который облегчает изготовление модулей солнечных батарей и который является превосходным по всем параметрам, по адгезивности, долговременной стабильности адгезионной прочности, прозрачности и термостойкости, и получение модуля солнечной батареи, изготавливаемого с использованием этого герметизирующего материала.
Решение проблемы
В результате кропотливых исследований, авторы настоящего изобретения обнаружили, что герметизирующий материал для солнечных батарей, имеющий адгезивный слой и слой композиции смолы, которая содержит неупорядоченный сополимер этилена-α-олефина, который имеет конкретные термические свойства, и блок-сополимер этилена-α-олефина, имеющий конкретные термические свойства, может удовлетворить всем требованиям для адгезивности, долговременной стабильности адгезионной прочности, прозрачности и термостойкости, и завершили настоящее изобретение.
Конкретно, настоящее изобретение относится к герметизирующему материалу для солнечных батарей, имеющему, по меньшей мере, адгезивный слой, в частности, слой (слой (I)) с конкретной композицией смолы (Z), которая содержит смолу на основе полиэтилена (X) и смолу на основе силан-модифицированного этилена (Y), и слой (слой (II)) композиции смолы (C), которая содержит неупорядоченный сополимер этилена-α-олефина (A), удовлетворяющий следующему далее требованию (a), и блок-сополимер этилена-α-олефина (B), удовлетворяющий следующему далее требованию (b):
(a) Удельная теплота плавления кристалла сополимера, как измерено при скорости нагрева 10°C/мин с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии, составляет от 0 до 70 Дж/г;
(b) Как измерено при скорости нагрева 10°C/мин с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии, максимальная температура плавления кристалла сополимера составляет 100°C или выше, и удельная теплота плавления его кристалла составляет от 5 до 70 Дж/г.
ПРЕИМУЩЕСТВЕННЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В соответствии с настоящим изобретением, предлагается герметизирующий материал для солнечных батарей, который облегчает изготовление модулей солнечных батарей и который является превосходным по всем параметрам, по адгезивности, долговременной стабильности адгезионной прочности, прозрачности и термостойкости, и модуль солнечной батареи, изготавливаемый с использованием этого герметизирующего материала.
В дополнение к этому, настоящее изобретение свободно от проблем деградации элементов солнечных батарей из-за коррозии проводников под действием уксусной кислоты или под действием проникновения в них паров воды, и оно может предотвратить отрицательные воздействия на рабочую окружающую среду и на устройства для изготовления и может предотвратить деградацию модулей солнечных батарей и уменьшение эффективности генерирования энергии в них. Кроме того, относительно оборудования для изготовления, настоящее изобретение может применяться не только в производственных линиях загрузочного типа, но также и в производственных линиях системы рулон за рулоном. В дополнение к этому, при регенерации и добавлении, настоящее изобретение может предотвратить уменьшение прозрачности.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖА
Фиг.1 - схематический вид в поперечном сечении, показывающий один из примеров модуля солнечной батареи по настоящему изобретению.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
В качестве вариантов осуществления настоящего изобретения, ниже описываются герметизирующий материал для солнечных батарей и модуль солнечной батареи, изготавливаемый с использованием этого герметизирующего материала.
В настоящем описании, "главный ингредиент", определяется как влияющий таким образом, что композиция может содержать любой ингредиент в диапазоне, не ухудшающем влияние и преимущество смолы, которая составляет индивидуальные слои материала солнечной батареи по настоящему изобретению. Кроме того, хотя его определение не ограничивает какого-либо его конкретного содержания, главный ингредиент представляет собой ингредиент, который, как правило, составляет 50 массовых частей или более по отношению к 100 массовым частям всех составляющих ингредиентов композиции смолы, предпочтительно, 65 массовых частей или более, более предпочтительно, 80 массовых частей или более, и составляет 100 частей массовых или менее.
<Слой (I)>
Из слоев, составляющих герметизирующий материал для солнечных батарей по настоящему изобретению, слой (I) представляет собой адгезивный слой, или то есть, слой, играющий роль не только герметизирующего слоя, но также и адгезивного слоя и поверхностного слоя в герметизирующем материале для солнечных батарей по настоящему изобретению. Не определяемая конкретно композиция смолы для слоя (I) предпочтительно представляет собой композицию, которая содержит смолу на основе полиэтилена в качестве своего главного ингредиента, с точки зрения адгезивности, долговременной стабильности адгезионной прочности, прозрачности и термостойкости, а также с точки зрения производительности при формировании пленки герметизирующего материала для солнечных батарей.
[Смола на основе полиолефина]
Не определяемая конкретно смола на основе полиолефина для слоя (I) предпочтительно представляет собой, по меньшей мере, одну модифицированную смолу на основе полиолефинов, выбранную из группы, состоящей из сополимера этилена-метилметакрилата (E-MMA), сополимера этилена-этилакрилата (E-EAA), сополимера этилен-глицидилметакрилата (E-GMA), сополимера этилена-винилового спирта (EVOH), иономерной смолы (ионно-поперечно сшитого сополимера этилена-метакриловой кислоты, ионно-поперечно сшитого сополимера этилена-акриловой кислоты), силан-модифицированного полиолефина (силан-поперечно сшитого полиолефина) и привитого сополимера малеинового ангидрида, с точки зрения адгезивности, прозрачности, производительности и их промышленной доступности.
3
Для слоя (I) по настоящему изобретению, предпочтительным является силан-поперечно сшитый полиолефин или иономерная смола с точки зрения их адгезивности и термостойкости. Из силан-поперечно сшитых полиолефинов, более предпочтительным является силан-поперечно сшитый полиэтилен. Среди всех, еще более предпочтительным является силан-поперечно сшитый линейный полиэтилен низкой плотности (плотность от 0,850 до 0,920 г/см), как дополнительно улучшающий прозрачность слоя.
Не определяемое конкретно содержание мономера, который модифицирует смолу на основе модифицированного полиолефина, как правило, составляет 0,5 мол.% или более по отношению ко всем мономерам, составляющим смолу на основе модифицированного полиолефина, но предпочтительно, 1 мол.% или более, еще более предпочтительно, 2 мол.% или более, и как правило, составляет 40 мол.% или меньше, предпочтительно, 30 мол.% или меньше, еще более предпочтительно, 25 мол.% или меньше. Этот диапазон является предпочтительным, поскольку в этом диапазоне компонент для сополимеризации уменьшает кристалличность полимера и по этой причине повышает его прозрачность, и в дополнение к этому, гранулы исходного материала почти не слипаются вместе. Тип и содержание мономера для модификации с получением полимера на основе модифицированного полиолефина могут быть определены посредством качественного и количественного анализа в соответствии с известным способом, например, с использованием устройства ядерного магнитного резонанса (ЯМР) или любого другого анализатора.
Способ получения смолы на основе модифицированного полиолефина не является конкретно определенным, для этого можно использовать любой известный способ полимеризации, с использованием известного катализатора полимеризации олефинов, за исключением следующих: иономерной смолы, силан-поперечно сшитого полиолефина и привитого сополимера малеиновой кислоты. Например, рассматриваются способ полимеризации в суспензии, способ полимеризации в растворе, способ объемной полимеризации, способ полимеризации в паровой фазе или что-либо подобное, с использованием многоцентрового катализатора, как правило, такого как катализатор Циглера-Натта, или одноцентрового катализатора, как правило, такого как металлоценовый катализатор, и способа объемной полимеризации с использованием радикального инициатора, и тому подобное.
Иономерную смолу можно получить посредством нейтрализации, по меньшей мере, части остатка ненасыщенной карбоновой кислоты сополимера, содержащего этилен, ненасыщенной карбоновой кислоты и, необязательно, любого другого ненасыщенного соединения, по меньшей мере, с любым одним остатком из иона металла или органического амина. Иономерную смолу можно также получить посредством сапонификации, по меньшей мере, части ненасыщенного карбоксилатного остатка сополимера, содержащего этилен, ненасыщенного карбоксилата и, необязательно, любого другого ненасыщенного соединения.
Силан-поперечно сшитый полиолефин можно получить посредством плавления и смешивания смолы на основе полиолефина, связывающего агента на основе силана, который будет рассмотрен ниже, и генератора радикалов, который будет рассмотрен ниже, при высокой температуре, и их привитой полимеризации.
Привитой сополимер малеинового ангидрида можно получить посредством плавления и смешивания смолы на основе полиолефина, малеинового ангидрида и генератора радикалов, который будет рассмотрен ниже, при высокой температуре, и их привитой полимеризации.
Конкретные примеры смолы на основе модифицированного полиолефина включают "ACRYFT", торговое наименование для E-MMA (сополимер этилена-метилметакрилата), Sumitomo Chemical; торговое наименование "REXPEARL EEA" для E-EAA (сополимера этилена-этилакрилата), Japan Polyethylene; торговое наименование "BONDFAST" для E-GMA (сополимера этилена-глицидилметакрилата), Sumitomo Chemical; торговое наименование "SOANOL", Japan Gohsei, и "EVAL", Kuraray, для EVOH (сополимера этилена-винилового спирта); торговое наименование "HIMILAN" для иономерной смолы, Mitsui DuPont Polychemical; торговое наименование "LINKLON" для силан-поперечно сшитого полиолефина, Mitsubishi Chemical; и "ADMER" для привитого сополимера малеинового ангидрида, Mitsui Chemical.
Не определяемая конкретно, скорость потока расплава (MFR) смолы на основе полиолефина для использования в слое (I), как правило, составляет от 0,5 до 100 г/10 мин как MFR (JIS K7210, температура: 190°C, нагрузка: 21,18 Н), но предпочтительно, от 2 до 50 г/10 мин, более предпочтительно, от 3 до 30 г/10 мин. При этом, MFR можно выбирать из соображения формуемости и обрабатываемости при формовании в виде листов, адгезивности и растекаемости в герметизируемых элементах солнечных батарей (упоминаемых просто как элементы), и тому подобное. Например, когда листы получают посредством формования с каландрированием, MFR смолы, которая должна использоваться, предпочтительно представляет собой относительно низкое значение, конкретно, от 0,5 до 5 г/10 мин или около этого, с учетом простоты манипуляций при отслаивании листа с формовочных валков; но когда листы получают с помощью экструзии с использованием Т-образной экструзионной головки, MFR смолы предпочтительно составляет от 2 до 50 г/10 мин, более предпочтительно, от 3 до 30 г/10 мин с точки зрения уменьшения экструзионной нагрузки и увеличения производительности экструзии. Кроме того, с точки зрения адгезивности и растекаемости при герметизации элементов солнечных батарей (упоминаемых просто как элементы), MFR смолы, которая должна использоваться, предпочтительно составляет от 2 до 50 г/10 мин, более предпочтительно, от 3 до 30 г/10 мин.
В настоящем изобретении, для получения герметизирующего материала для солнечных батарей, который облегчает изготовление модулей солнечных батарей и который является превосходным по прозрачности и, одновременно с этим, также и по адгезивности и термостойкости, предпочтительно используют слой композиции смолы (Z), который содержит смолу на основе полиэтилена (X) и смолу на основе силан-модифицированного этилена (Y), в качестве рассмотренного выше адгезивного слоя (слой (I)). В этом случае, композиция смолы (Z) должна удовлетворять требованию (a), в том, чтобы ее удельная теплота плавления кристалла, как измерено при скорости нагрева 10°C/мин с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии, составляла от 0 до 70 Дж/г.
[Смола на основе полиэтилена (X)]
3
3
Смола на основе полиэтилена (X) для использования в настоящем изобретении не является конкретно определенной, поскольку она не влияет отрицательно на композицию смолы (Z), удовлетворяющую рассмотренному выше требованию (a). Конкретно, смола включает полиэтилен низкой плотности, полиэтилен сверхнизкой плотности или линейный полиэтилен низкой плотности. Более конкретно, предпочтительной является смола на основе полиэтилена, имеющая плотность от 0,850 до 0,920 г/см, а более предпочтительным является линейный полиэтилен низкой плотности, имеющий плотность от 0,860 до 0,880 г/см. Смолы на основе полиэтилена, каждая из которых имеет иную плотность, могут объединяться для использования в настоящем изобретении.
Смола на основе полиэтилена, имеющая низкую плотность и предпочтительная для использования в настоящем изобретении, представляет собой, как правило, неупорядоченный сополимер этилена и α-олефина, имеющий от 3 до 20 атомов углерода. При этом, α-олефин для сополимеризации с этиленом включает пропилен, 1-бутен, 1-пентен, 1-гексен, 1-гептен, 1-октен, 1-нонен, 1-децен, 3-метил-бутен-1, 4-метил-пентен-1, и тому подобное. В настоящем изобретении, пропилен, 1-бутен, 1-гексен и 1-октен предпочтительно используются в качестве α-олефина для сополимеризации с этиленом, с точки зрения промышленной доступности, разнообразных специальных свойств и их экономического потенциала. Один или два, или более различных типов α-олефинов для сополимеризации с этиленом можно использовать либо по отдельности, либо в сочетании.
Содержание α-олефина для сополимеризации с этиленом составляет 2 мол.% или более по отношению к мономерным единицам в целом в неупорядоченном сополимере этилена-α-олефина, а предпочтительно, 40 мол.% или меньше, более предпочтительно, от 3 до 30 мол.%, еще более предпочтительно, от 5 до 25 мол.%. При попадании в этот диапазон, сомономер α-олефина может уменьшить кристалличность сополимера и может, следовательно, повысить его прозрачность; а его другое преимущество заключается в том, что гранулы исходного материала почти не слипаются вместе. Тип и содержание α-олефина для сополимеризации с этиленом можно определить с помощью качественного и количественного анализа в соответствии с известным способом, например, используя устройство ядерного магнитного резонанса (ЯМР) или любой другой анализатор.
Неупорядоченный сополимер этилена-α-олефина может содержать любую другую мономерную единицу, полученную из мономеров иных, чем α-олефины. Дополнительный мономер включает, например, циклические олефины, винилароматические соединения (стирол и тому подобное), полиеновые соединения, и тому подобное. Содержание дополнительной мономерной единицы предпочтительно составляет 20 мол.% или меньше по отношению ко всем мономерным единицам, 100 мол.% в неупорядоченном сополимере этилена-α-олефина, более предпочтительно, 15 мол.% или меньше. Конфигурация, разветвленная структура, распределение степени ветвления и распределение молекулярных масс неупорядоченного сополимера этилена-α-олефина конкретно не определяются. Например, сополимер, имеющий длинноцепные разветвления, мог бы, как правило, иметь хорошие механические свойства и иметь те преимущества, что натяжение его расплава при формовании в листы является высоким и его формуемость при каландрировании является хорошей. Сополимер, имеющий узкое распределение молекулярных масс, как получают посредством полимеризации с помощью одноцентрового катализатора, содержит мало низкомолекулярных компонентов, и другое его преимущество заключается в том, что гранулы исходного материала почти не слипаются вместе.
Не определяемая конкретно, скорость потока расплава (MFR) смолы на основе полиэтилена (X) для использования в настоящем изобретении, как правило, составляет от 0,1 до 100 г/10 мин или так, чтобы их MFR (JIS K7210, температура: 190°C, нагрузка: 21,18 Н) предпочтительно составлял от 2 до 50 г/10 мин, более предпочтительно, от 3 до 30 г/10 мин. При этом, MFR может выбираться из соображений формуемости и обрабатываемости при формовании в листы, адгезивности и растекаемости при герметизации элементов солнечных батарей (упоминаемых просто как элементы), и тому подобное. Например, когда листы получают с помощью формования с каландрированием, MFR смолы, которая должна использоваться, предпочтительно представляет собой относительно низкое значение, конкретно, от 0,5 до 5 г/10 мин или около этого, с точки зрения простоты манипуляций при отслаивании листа с формовочных валков; но когда листы получают с помощью экструзии с использованием Т-образной экструзионной головки, MFR смолы предпочтительно составляет от 2 до 50 г/10 мин, более предпочтительно, от 3 до 30 г/10 мин с точки зрения уменьшения экструзионной нагрузки и увеличения производительности экструзии. Кроме того, с точки зрения адгезивности и растекаемости при герметизации элементов солнечных батарей (упоминаемых просто как элементы), MFR смолы, которая должна использоваться, предпочтительно составляет от 2 до 50 г/10 мин, более предпочтительно, от 3 до 30 г/10 мин.
Чтобы композиция смолы (Z) могла удовлетворять рассмотренному выше требованию (a), удельная теплота плавления кристалла смолы на основе полиэтилена (X) для использования в настоящем изобретении, как измерено при скорости нагрева 10°C/мин с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии, предпочтительно составляет от 0 до 70 Дж/г, более предпочтительно, от 5 до 70 Дж/г, еще более предпочтительно, от 10 до 65 Дж/г. При попадании в этот диапазон, смола является предпочтительной как способная обеспечивать мягкость и прозрачность (интегральное пропускание света) герметизирующего материала для солнечных батарей по настоящему изобретению. Когда удельная теплота плавления кристалла составляет 5 Дж/г или выше, это является благоприятным, поскольку гранулы исходного материала почти не слипаются вместе.
Теплота плавления кристалла может быть измерена при скорости нагрева 10°C/мин, с использованием дифференциального сканирующего калориметра и в соответствии с JIS K7122.
Средний коэффициент преломления смолы на основе полиэтилена (X) для использования в настоящем изобретении, как правило, находится в пределах от 1,4800 до 1,5000, но предпочтительно составляет от 1,4810 до 1,4990, более предпочтительно, от 1,4820 до 1,4980. Когда композиционное отношение смолы на основе полиэтилена (X) определяется как попадающее в рассмотренный выше диапазон, тогда средний коэффициент преломления смолы может быть сделан таким, что он попадает в предпочтительный диапазон.
Средний коэффициент преломления может быть измерен в соответствии с JIS K7142 при температуре 23°C и с использованием D линии излучения натрия (589 нм) в качестве источника света.
Один или два, или более различных типов рассмотренных выше смол на основе полиэтилена (X) можно использовать в настоящем изобретении либо по отдельности, либо в сочетании.
Способ получения смолы на основе полиэтилена (X) для использования в настоящем изобретении не является конкретно определенным, для этого можно использовать любой известный способ полимеризации с использованием известного катализатора полимеризации олефинов. Например, рассматриваются способ полимеризации в суспензии, способ полимеризации в растворе, способ объемной полимеризации, способ полимеризации в паровой фазе или что-либо подобное с использованием многоцентрового катализатора, как правило, такого как катализатор Циглера-Натта, или одноцентрового катализатора, как правило, такого как металлоценовый катализатор или пост-металлоценовый катализатор, и способ объемной полимеризации с использованием радикального инициатора, и тому подобное. В настоящем изобретении, поскольку неупорядоченный сополимер этилена-α-олефина, имеющий низкую плотность и предпочтительный для использования в настоящем изобретении, представляет собой относительно мягкую смолу, и с точки зрения получения легкого гранулирования (пеллетизации) после полимеризации, а также с точки зрения предотвращения слипания гранул исходного материала друг с другом, предпочтительным является способ полимеризация с использованием одноцентрового катализатора, при котором исходный материал может полимеризоваться с получением полимера, имеющего мало низкомолекулярных компонентов и имеющего узкое распределение молекулярных масс.
Конкретные примеры смолы на основе полиэтилена (X) для использования в настоящем изобретении включают торговые наименования "ENGAGE", "AFFINITY" и "INFUSE", Dow Chemical, торговые наименования "TAFMER A" и TAFMER P", Mitsui Chemical, торговое наименование "KARNEL", Japan Polyethylene, и тому подобное.
[Смола на основе силан-модифицированного этилена (Y)]
Смолу на основе силан-модифицированного этилена (Y) для использования в настоящем изобретении, как правило, получают посредством плавления и смешивания смолы на основе полиэтилена, соединения винилсилана, которое будет рассмотрено ниже, и генератора радикалов, который будет рассмотрен ниже, при высокой температуре (160°C-220°C или около того), и их привитой полимеризации.
(Смола на основе полиэтилена)
Смола на основе полиэтилена, которая должен использоваться для получения рассмотренной выше (Y), предпочтительно имеет такую же композицию и плотность, MFR, теплоту плавления кристаллов и средний коэффициент преломления, как и для смолы на основе полиэтилена, которая рассмотрена выше как смола, предпочтительная для рассмотренной выше смолы (X).
3
3
Конкретно, предпочтительной является смола на основе полиэтилена, имеющая плотность от 0,850 до 0,920 г/см, а более предпочтительным является линейный полиэтилен низкой плотности, имеющий плотность от 0,860 до 0,880 г/см. Не определяемая конкретно, скорость потока расплава (MFR) смолы, как правило, составляет от 0,5 до 100 г/10 мин или около того, как их MFR (JIS K7210, температура; 190°C, нагрузка: 21,18 Н), но предпочтительно составляет от 2 до 50 г/10 мин, более предпочтительно, от 3 до 30 г/10 мин.
Также, предпочтительно, удельная теплота плавления кристаллов смолы, как измерено при скорости нагрева 10°C/мин с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии, предпочтительно составляет от 0 до 70 Дж/г, более предпочтительно, от 5 до 70 Дж/г, еще более предпочтительно, от 10 до 65 Дж/г. Средний коэффициент преломления смолы, как правило, находится в пределах от 1,4800 до 1,5000, но прежде всего, предпочтительно, от 1,4810 до 1,4990, более предпочтительно, от 1,4820 до 1,4980.
В случае, когда смола на основе полиэтилена представляет собой неупорядоченный сополимер этилена-α-олефина, содержание α-олефина для сополимеризации с этиленом, как правило, составляет 2 мол.% или более по отношению к мономерным единицам в целом в неупорядоченном сополимере этилена-α-олефина, а предпочтительно, 40% моль или меньше, более предпочтительно, от 3 до 30 мол.%, еще более предпочтительно, от 5 до 25 мол.%. При попадании в этот диапазон, сомономер α-олефина может уменьшить кристалличность сополимера и, следовательно, может повысить его прозрачность; и его другое преимущество заключается в том, что гранулы исходного материала почти не слипаются вместе.
(Соединение винилсилана)
Не определяемое конкретно, соединение винилсилана может представлять собой любое соединение, способное к привитой сополимеризации с рассмотренной выше смолой на основе полиэтилена. Например, пригодным для использования в настоящем документе является, по меньшей мере, одно соединение, выбранное из группы, состоящей из винилтриметоксисилана, винилтриэтоксисилана, винилтрипропоксисилана, винилтриизопропоксисилана, винилтрибутоксисилана, винилтрипентилоксисилана, винилтрифеноксисилана, винилтрибензилоксисилана, винилтриметилендиоксисилана, винилтриэтилендиоксисилана, винилпропионилоксисилана, винилтриацетоксисилана и винилтрикарбоксисилана. В настоящем изобретении, предпочтительным является использование винилтриметоксисилана, с точки зрения химической активности, адгезивности и цвета композиции.
Не определяемое конкретно, количество соединения винилсилана, которое должно добавляться, как правило, составляет от 0,01 до 10,0 массовых частей по отношению к 100 массовым частям смолы на основе полиэтилена, которая должна использоваться, более предпочтительно, от 0,3 до 8,0 массовых частей, еще более предпочтительно, от 1,0 до 5,0 массовых частей.
(Генератор радикалов)
Не определяемый конкретно, генератор радикалов включает органические пероксиды, например, гидропероксиды, такие как диизопропилбензолгидропероксид, 2,5-диметил-2,5-ди(гидроперокси)гексан, и тому подобное; диалкилпероксиды, такие как ди-трет-бутилпероксид, ди-трет-бутилкумилпероксид, дикумилпероксид, 2,5-диметил-2,5-ди(трет-бутилперокси)гексан, 2,5-диметил-2,5-ди(трет-перокси)гексин-3, и тому подобное; диацилпероксиды, такие как бис-3,5,5-триметилгексаноилпероксид, октаноилпероксид, бензоилпероксид, o-метилбензоилпероксид, 2,4-дихлорбензоилпероксид, и тому подобное; сложные пероксиэфиры, такие как трет-бутилпероксиацетат, трет-бутилперокси-2-этилгексаноат, трет-бутилпероксипивалат, трет-бутилпероксиоктаноат, трет-бутилпероксиизопропилкарбонат, трет-бутилпероксибензоат, ди-трет-бутилпероксифталат, 2,5-диметил-2,5-ди(бензоилперокси)гексан, 2,5-диметил-2,5-ди(бензоилперокси)гексин-3, и тому подобное; кетонпероксиды, такие как метилэтилкетонпероксид, циклогексанонпероксид, и тому подобное; азо соединения, такие как азобисизобутиронитрил, азобис(2,4-диметилвалеронитрил), и тому подобное.
Не определяемое конкретно, количество генератора радикалов, которое должно добавляться, как правило, составляет от 0,01 до 5,0 массовых частей по отношению к 100 массовых частям смолы на основе полиэтилена, которая должна использоваться, более предпочтительно, от 0,02 до 1,0 массовой части, еще более предпочтительно, от 0,03 до 0,5 массовой части. Количество остающегося генератора радикалов составляет 0,001% масс или меньше в каждом слое смолы, составляющем многослойную структуру для солнечных батарей по настоящему изобретению, и фракция геля предпочтительно составляет 30% или меньше.
Предпочтительно, слой смолы на основе силан-модифицированного этилена (Y) и другие слои смолы для использования в настоящем изобретении по существу не содержат катализатора конденсации силанола, ускоряющий конденсацию между силанольными группами. Конкретные примеры катализатора конденсации силанола включают, например, дибутилолово диацетат, дибутилолово дилаурат, дибутилолово диоктаноат, диоктилолово дилаурат, и тому подобное. "По существу не содержит", как упоминается в настоящем документе, означает, что содержание составляет 0,05 массовых части или меньше, предпочтительно, 0,03 массовых части или меньше, по отношению к 100 массовым частям смолы.
Причина того, почему желательно, чтобы слой смолы по существу не содержал катализатора конденсации силанола, связана с тем, что в настоящем изобретении является желательным, чтобы положительно не ускорялась реакция поперечной сшивки силанольных групп, но чтобы адгезивность становилась более выраженной посредством такого взаимодействия, как водородная связь или ковалентная связь между полярной группой, такой как силанольная группа, привитая на смоле на основе полиэтилена, которая должна использоваться, и на склеиваемой поверхности (стекло, различные листы пластиков (предпочтительно, листы, подвергаемые обработке поверхности посредством обработки в коронном разряде или чего-либо подобного любым желаемым способом и имеющие показатель смачиваемости 50 мН/м или выше), металлы, и тому подобное).
(Смола на основе силан-модифицированного этилена (Y))
Смола на основе силан-модифицированного этилена (Y) для использования в настоящем изобретении представляет собой, как описано выше, смолу, получаемую посредством плавления и смешивания рассмотренной выше смолы на основе полиэтилена с соединением винилсилана и генератором радикалов при высокой температуре (160°C-220°C или около того), и их привитой полимеризации. Соответственно, пригодный для использования диапазон значений плотности и MFR смолы на основе силан-модифицированного этилена (Y) для использования в настоящем изобретении может быть таким же, как пригодный для использования диапазон значений плотности и MFR рассмотренной выше смолы на основе полиэтилена.
Предпочтительно, смола на основе силан-модифицированного этилена (Y) для использования в настоящем изобретении имеет теплоту плавления кристалла, как измерено при скорости нагрева 10°C/мин с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии, от 0 до 70 Дж/г, чтобы композиция смолы (Z) могла удовлетворять рассмотренному выше требованию (a). Более предпочтительно, удельная теплота плавления кристалла составляет от 5 до 70 Дж/г, еще более предпочтительно, от 10 до 65 Дж/г. В этом диапазоне, смола является предпочтительной как способная обеспечивать мягкость и прозрачность (интегральное пропускание света) герметизирующего материала для солнечных батарей по настоящему изобретению. Когда удельная теплота плавления его кристаллов составляет 5 Дж/г или выше, смола является более предпочтительной, поскольку она вызывает мало проблем, таких как слипание или что-либо подобное гранул исходного материала.
Средний коэффициент преломления смолы на основе силан-модифицированного этилена (Y) для использования в настоящем изобретении, как правило, попадает в диапазон от 1,4800 до 1,5000, и составляет, прежде всего, предпочтительно, от 1,4810 до 1,4990, более предпочтительно, от 1,4820 до 1,4980. Когда средний коэффициент преломления смолы на основе полиэтилена для использования при получении смолы на основе силан-модифицированного этилена (Y) контролируют, чтобы он попадал в этот диапазон, тогда средний коэффициент преломления смолы на основе силан-модифицированного этилена (Y) можно также контролировать, чтобы он попадал в предпочтительный диапазон.
Один или два, или более различных типов смол на основе силан-модифицированного этилена (Y) можно использовать в настоящем изобретении либо по отдельности, либо в сочетании.
В этом случае, предпочтительно, абсолютная величина разницы между средним коэффициентом преломления смолы на основе полиэтилена (X) и таким же параметром для смолы на основе силан-модифицированного этилена (Y) составляет 0,0100 или ниже. При попадании в этот диапазон, мутность герметизирующего материала для солнечных батарей по настоящему изобретению может быть малой и в особенности, его прозрачность может быть превосходной. Более предпочтительно, абсолютная величина разницы в среднем коэффициенте преломления, рассмотренная выше, составляет 0,0080 или ниже, еще более предпочтительно, 0,0060 или ниже.
Конкретные примеры смолы на основе силан-модифицированного этилена (Y) для использования в настоящем изобретении включают торговое наименование "LINKLON", Mitsubishi Chemical.
[Композиция смолы]
Композиция смолы, которая должна составлять слой (I), представляет собой композицию, содержащую смолу на основе полиолефина, в качестве главного ее ингредиента, но по соображениям, связанным с разнообразными физическими свойствами (мягкость, термостойкости, прозрачность, адгезивность, и тому подобное), обрабатываемости при формовании и ее экономических характеристик, можно также использовать композицию, содержащую рассмотренную выше смолу на основе полиолефина в качестве главного ингредиента; однако предпочтительным является объединенное использование вместе с любой другой смолой на основе полиолефина, отличной от рассмотренной выше смолы на основе полиолефина (ниже она может упоминаться как "смола на основе немодифицированного полиолефина"), а более предпочтительным является использование объединенной смолы в качестве главного ингредиента композиции.
Не определяемая конкретно, смола на основе немодифицированного полиолефина предпочтительно представляет собой смолу, которая состоит, в качестве главного своего ингредиента, из олефинового мономера, который должен составлять рассмотренную выше смолу на основе полиолефина, с точки зрения прозрачности композиции. В случае, когда смола на основе немодифицированного полиолефина представляет собой неупорядоченный сополимер этилена-α-олефина (A) или блок-сополимер этилен-α-олефин (B) для использования в слое (II), который будет рассмотрен ниже, это также является предпочтительным с точки зрения межслойной адгезивности между слоем (I) и слоем (II) и мягкости и термостойкости этих слоев.
В случае, когда смола на основе модифицированного полиолефина и смола на основе немодифицированного полиолефина объединяются для композиции смолы, которая должна составлять слой (I), массовое отношение содержания не является конкретно определенным, однако, с точки зрения придания хорошей адгезивности, отношение смола на основе модифицированного полиолефина/смола на основе немодифицированного полиолефина предпочтительно находится в пределах от 3/97 до 100/0, более предпочтительно, в пределах от 5/95 до 100/0.
В случае, когда смола на основе модифицированного полиолефина и смола на основе немодифицированного полиолефина объединяются для композиции смолы, которая должна составлять слой (I), предпочтительно, смола на основе модифицированного полиолефина и смола на основе немодифицированного полиолефина, которые должны использоваться, представляют собой смолы одного и того же ряда, например, смолу на основе модифицированного полиэтилена и смолу на основе немодифицированного полиэтилена.
Композиция смолы (Z), составляющая слой (I), содержит рассмотренную выше смолу на основе полиэтилена (X) и рассмотренную выше смолу на основе силан-модифицированного этилена (Y), и предпочтительно, композиция смолы содержит рассмотренную выше смолу на основе полиэтилена (X) и рассмотренную выше смолу на основе силан-модифицированного этилена (Y) в качестве своих главных ингредиентов.
Массовое отношение смешивания смолы на основе полиэтилена (X) и смолы на основе силан-модифицированного этилена (Y) в композиции смолы (Z) не является конкретно определенным. Массовое отношение смолы на основе полиэтилена (X)/смолы на основе силан-модифицированного этилена (Y) может составлять (от 1 до 99)/(от 99 до 1), предпочтительно, (от 30 до 98)/(от 70 до 2), более предпочтительно (от 60 до 97)/(от 40 до 3). При попадании в этот диапазон, содержание смолы на основе силан-модифицированного этилена (Y) в слое (I), то есть концентрация силан-модифицирующих групп может легко контролироваться, и это является предпочтительным, поскольку слой (I) может легко поддерживать свою функцию в качестве адгезивного слоя и поскольку могут относительно легко контролироваться различные свойства, такие как мягкость, прозрачность, герметизируемость, термостойкость и другие для композиции в качестве поверхностного слоя и герметизирующего слоя.
Композиция смолы (Z) содержит рассмотренную выше смолу на основе полиэтилена (X) и рассмотренную выше смолу на основе силан-модифицированного этилена (Y), в которой каждая смола может представлять собой сочетание двух или более различных типов смол постольку, поскольку получаемая композиция смолы (Z) удовлетворяет требованию (a). Как описано выше, рассмотренная выше смола на основе полиэтилена (X) и рассмотренная выше смола на основе силан-модифицированного этилена (Y), каждая, могут содержать два или более различных типов этих смол, отличающихся друг от друга параметрами композиции, плотности, MFR, теплоты плавления кристалла, среднего коэффициента преломления и других параметров в диапазоне, где возможно достижение цели обеспечения хорошего баланса превосходной прозрачности, адгезивности и термостойкости герметизирующего материала для солнечных батарей по настоящему изобретению, не ухудшая этих свойств герметизирующего материала; и любые из этих смол, попадающих в предпочтительный диапазон композиции и свойств, и многие другие смолы, не попадающие в предпочтительный диапазон, можно использовать в композиции.
В случае, когда композиция смолы (Z) содержит смолу на основе полиэтилена и смолу на основе силан-модифицированного этилена, у которых композиция и свойства не попадают в предпочтительный диапазон, пропорция этих смол предпочтительно составляет 1% масс, более предпочтительно, 2% масс, для их нижнего предела по отношению к 100% масс для общей массы всех составляющих смол. С другой стороны, верхний предел этой пропорции предпочтительно составляет 10% масс, более предпочтительно, 5% масс. Когда пропорция содержания контролируется, чтобы она попадала в этот диапазон, или когда ее нижний предел контролируется, как рассмотрено выше, это является желательным, поскольку могут хорошо быть сбалансированы прозрачность, адгезивность и термостойкость герметизирующего материала для солнечных батарей по настоящему изобретению.
Как описано выше, композиция смолы (Z) должна удовлетворять требованию (a), что удельная теплота плавления ее кристалла, как измерено при скорости нагрева 10°C/мин с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии, составляет от 0 до 70 Дж/г, предпочтительно, от 5 до 70 Дж/г, более предпочтительно, от 10 до 65 Дж/г. При попадании в этот диапазон, герметизирующий материал для солнечных батарей по настоящему изобретению благоприятно обеспечивает его мягкость и прозрачность (мутность, интегральное пропускание света). Когда удельная теплота плавления кристалла составляет 5 Дж/г или выше, это является благоприятным, поскольку гранулы исходного материала вызывают мало таких проблем, как слипание друг с другом.
Любая смола иная, чем рассмотренная выше смола на основе полиолефина, может подмешиваться в композицию смолы в пределах, не выходящих за смысл и рамки настоящего изобретения, и для цели дополнительного улучшения разнообразных физических свойств (мягкости, термостойкости, прозрачности, адгезивности, и тому подобное) и обрабатываемости при формовании, и экономического потенциала композиции. Другая смола включает, например, смолы на основе полиолефинов и различных эластомеров (олефиновых, стирольных и других эластомеров), смолы, модифицированные с помощью полярной группы, такой как карбоксильная группа, амино группа, имидная группа, гидроксильная группа, эпокси группа, оксазолиновая группа, тиольная группа, силанольная группа или что-либо подобное, смолы, придающие липкость, и тому подобное.
Смола, придающая липкость, включает нефтяные смолы, терпеновые смолы, кумарон-инденовые смолы, смолы на основе канифоли, и их гидрированные производные, и тому подобное. Конкретно, в качестве нефтяных смол, рассматриваются алициклические нефтяные смолы из циклопентадиена или его димера, и ароматические нефтяные смолы из компонента C9; в качестве терпеновых смол, рассматриваются терпеновые смолы и терпен-фенольные смолы из β-пинена и в качестве смол на основе канифоли, рассматриваются канифольные смолы, такие как живичная канифоль, древесная канифоль, и тому подобное, и смолы на основе эстерефицированной канифоли, модифицированные глицерином, пентаэритритолом или чем-либо подобным. В зависимости главным образом от ее молекулярной массы, смола, придающая липкость, может иметь различные температуры размягчения. С точки зрения их смешиваемости с рассмотренными выше компонентами смолы на основе полиолефина и смолы на основе модифицированного полиолефина, и их свойств зависящего от времени растекания, и также их цвета и термической стабильности, предпочтительными являются гидрированные производные алициклических нефтяных смол, имеющих температуру размягчения 100°C или выше, более предпочтительно, 120°C или выше, и она предпочтительно равна 150°C или ниже, более предпочтительно, 140°C или ниже.
В случае, когда в слой (I) подмешивают любую другую смолу, как правило, ее содержание предпочтительно составляет 30 частей массовых или меньше, более предпочтительно, 20 частей массовых или меньше по отношению к 100 частям массовым композиции смолы, которая должна составлять слой (I).
При формировании слоя (I) с использованием рассмотренной выше смола на основе полиолефина (X) и рассмотренной выше смолы на основе силан-модифицированного этилена (Y), и любой другой смолы, как рассмотрено выше, способ смешивания этих смол не является конкретно определенным. Эти смолы могут предварительно смешиваться в сухом состоянии, а затем вводиться в бункер; или все материалы могут предварительно смешиваться в расплаве и гранулироваться, а затем гранулы могут вводиться в него. В настоящем изобретении, соединение винилсилана и генератор радикалов, добавляемый при приготовлении смолы на основе силан-модифицированного полиолефина (Y), могут оставаться без взаимодействия друг с другом, как описано выше, и поэтому желательно, чтобы при смешивании смолы на основе полиолефина (X) и смолы на основе силан-модифицированного этилена (Y), летучий компонент удалялся с помощью вакуумной откачки.
Толщина слоя (I) который должен составлять герметизирующий материал для солнечных батарей по настоящему изобретению, не является конкретно определенной. С точки зрения его герметизируемости для шероховатой поверхности элементов и с точки зрения их прозрачности, толщина, как правило, может составлять 0,005 мм или больше, но предпочтительно составляет 0,01 мм или больше, более предпочтительно, 0,02 мм или больше, и может составлять 0,9 мм или ниже, или около того, предпочтительно, 0,6 мм или ниже, более предпочтительно, 0,5 мм или ниже. С точки зрения герметизируемости для герметизации пространства между элементами и проводниками, адгезивности и его экономического потенциала, толщина слоя предпочтительно составляет от 0,01 до 0,5 мм или около того, более предпочтительно, от 0,02 до 0,4 мм, еще более предпочтительно, от 0,04 до 0,3 мм.
<Слой (II)>
Среди слоев, составляющих герметизирующий материал для солнечных батарей по настоящему изобретению, слой (II) формируется из композиции смолы (C), которая содержит неупорядоченный сополимер этилена-α-олефина (A), удовлетворяющий следующему далее требованию (a), и блок-сополимер этилена-α-олефина (B), удовлетворяющий следующему далее требованию (b):
(a) Удельная теплота плавления кристалла сополимера, как измерено при скорости нагрева 10°C/мин с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии, составляет от 0 до 70 Дж/г;
(b) Как измерено при скорости нагрева 10°C/мин с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии, максимальная температура плавления кристалла сополимера составляет 100°C или выше, и теплота плавления его кристалла составляет от 5 до 70 Дж/г.
[Неупорядоченный сополимер этилена-α-олефина (A)]
Неупорядоченный сополимер этилена-α-олефина (A) для использования в настоящем изобретении не является конкретно определенным постольку, поскольку он удовлетворяет рассмотренному выше требованию (a). Как правило, предпочтительно используют неупорядоченный сополимер этилена и α-олефина, имеющий от 3 до 20 атомов углерода. При этом, α-олефин для сополимеризации с этиленом включает пропилен, 1-бутен, 1-пентен, 1-гексен, 1-гептен, 1-октен, 1-нонен, 1-децен, 3-метил-бутен-1, 4-метил-пентен-1, и тому подобное. В настоящем изобретении, пропилен, 1-бутен, 1-гексен и 1-октен предпочтительно используют в качестве α-олефина для сополимеризации с этиленом, с точки зрения его промышленной доступности, различных свойств и экономического потенциала. Один или два, или более различных типов α-олефинов для сополимеризации с этиленом можно использовать в настоящем изобретении либо по отдельности, либо в сочетании.
Содержание α-олефина для сополимеризации с этиленом не является конкретно определенным, если он удовлетворяет рассмотренному выше требованию (a). Как правило, содержание составляет 2% моль или более по отношению к мономерным единицам в целом в неупорядоченном сополимере этилена-α-олефина (A), а предпочтительно, 40 мол.% или меньше, более предпочтительно, от 3 до 30 мол.%, еще более предпочтительно, от 5 до 25 мол.%. При попадании в этот диапазон, сомономер может уменьшить кристалличность сополимера и может, следовательно, повысить его прозрачность; а другое его преимущество заключается в том, что гранулы исходного материала почти не доставляют таких проблем, как слипание друг с другом, и тому подобное. Тип и содержание α-олефина для сополимеризации с этиленом может определяться с помощью качественного и количественного анализа в соответствии с известным способом, например, с использованием устройства ядерного магнитного резонанса (ЯМР) или любого другого анализатора.
Неупорядоченный сополимер этилена-α-олефина (A) может содержать любую другую мономерную единицу, полученную из других мономеров иных, чем α-олефины постольку, поскольку он удовлетворяет рассмотренному выше требованию (a). Дополнительный мономер включает, например, циклические олефины, винил-ароматические соединения (стирол, и тому подобное), полиеновые соединения, и тому подобное. Содержание дополнительной мономерной единицы предпочтительно составляет 20 мол.% или меньше по отношению ко всем мономерным единицам, 100 мол.% в неупорядоченном сополимере этилена-α-олефина (A), более предпочтительно, 15 мол.% или меньше. Конфигурация, разветвление, распределение степени разветвления и распределение молекулярных масс неупорядоченного сополимера этилена-α-олефина (A) конкретно не определяются, постольку, поскольку сополимер удовлетворяет рассмотренному выше требованию (a). Например, сополимер, имеющий длинноцепное разветвление, мог бы, как правило, иметь хорошие механические свойства и иметь преимущества в том, что натяжение расплава при формовании в листы является высоким и что его формуемость при каландрировании является хорошей. Сополимер, имеющий узкое распределение молекулярных масс, как получают посредством полимеризация с помощью одноцентрового катализатора, содержит мало низкомолекулярных компонентов и другое его преимущество заключается в том, что гранулы исходного материала почти не слипаются друг с другом.
Не определяемая конкретно, скорость потока расплава (MFR) неупорядоченного сополимера этилена-α-олефина (A) для использования в настоящем изобретении, как правило, составляет от 0,5 до 100 г/10 мин или около этого, как его MFR (JIS K7210, температура: 190°C, нагрузка: 21,18 Н), более предпочтительно, от 2 до 50 г/10 мин, еще более предпочтительно, от 3 до 30 г/10 мин. При этом, MFR может выбираться из соображений формуемости и обрабатываемости при формовании в листы, адгезивности и растекаемости при герметизации элементов солнечных батарей (упоминаемых просто как элементы), и тому подобное. Например, когда листы получают с помощью формования с каландрированием, MFR сополимера, который должен использоваться, предпочтительно представляет собой относительно низкое значение, конкретно от 0,5 до 5 г/10 мин или около того, с учетом простоты манипуляций при отслаивании листа с формовочных валков; но когда листы получают с помощью экструзии с использованием Т-образной экструзионной головки, MFR сополимера предпочтительно составляет от 2 до 50 г/10 мин, более предпочтительно, от 3 до 30 г/10 мин, с точки зрения уменьшения экструзионной нагрузки и увеличения производительности экструзии. Кроме того, с точки зрения адгезивности и растекаемости при герметизации элементов солнечных батарей (упоминаемых просто как элементы), MFR сополимера, который должен использоваться, предпочтительно составляет от 2 до 50 г/10 мин, более предпочтительно, от 3 до 30 г/10 мин.
Способ получения неупорядоченного сополимера этилена-α-олефина (A) для использования в настоящем изобретении не является конкретно определенным, в качестве него можно использовать любой известный способ полимеризации с использованием известного катализатора полимеризации олефинов. Например, рассматриваются способ полимеризации в суспензии, способ полимеризации в растворе, способ объемной полимеризации, способ полимеризации в паровой фазе или что-либо подобное с использованием многоцентрового катализатора, как правило, такого как катализатор Циглера-Натта, или одноцентрового катализатора, как правило, такого как металлоценовый катализатор или пост-металлоценовый катализатор, и способ объемной полимеризации с использованием радикального инициатора, и тому подобное. В настоящем изобретении, поскольку неупорядоченный сополимер этилена-α-олефина (A) представляет собой относительно мягкую смолу, и с точки зрения получения простого гранулирования (пеллетизации) после полимеризации, а также с точки зрения предотвращения слипания друг с другом гранул исходного материала, предпочтительным является способ полимеризации с использованием одноцентрового катализатора, при котором исходный материал может полимеризоваться с получением полимера, имеющего мало низкомолекулярных компонентов и имеющего узкое распределение молекулярных масс.
Теплота плавления кристалла неупорядоченного сополимера этилена-α-олефина (A) для использования в настоящем изобретении, как измерено при скорости нагрева 10°C/мин с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии, должна попадать в диапазон от 0 до 70 Дж/г (требования (a)), а предпочтительно составляет от 5 до 70 Дж/г, более предпочтительно, от 10 до 65 Дж/г. При попадании в этот диапазон, сополимер является предпочтительным как способный обеспечивать мягкость и прозрачность (интегральное пропускание света) герметизирующего материала для солнечных батарей по настоящему изобретению. Когда теплота плавления кристалла составляет 5 Дж/г или выше, это является благоприятным, поскольку гранулы исходного материала почти не слипаются вместе. Некоторые справочные данные по теплоте плавления кристалла показаны в настоящем документе. Обычный полиэтилен высокой плотности (HDPE) имеет от 170 до 220 Дж/г или около того, а смола на основе полиэтилена низкой плотности (LDPE) и линейного полиэтилена низкой плотности (LLDPE) имеет от 100 до 160 Дж/г или около того.
Удельная теплота плавления кристалла может быть измерена при скорости нагрева 10°C/мин, с использованием дифференциального сканирующего калориметра и в соответствии с JIS K7122.
Не определяемая конкретно, максимальная температура плавления кристалла неупорядоченного сополимера этилена-α-олефина (A) для использования в настоящем изобретении, как правило, ниже 100°C, и часто составляет от 30 до 90°C. Некоторые справочные данные по максимальной температуре плавления кристалла показаны в настоящем документе. Обычный полиэтилен высокой плотности (HDPE) имеет от 130 до 145°C или около того, а смола на основе полиэтилена низкой плотности (LDPE) и линейного полиэтилена низкой плотности (LLDPE) имеет от 100 до 125°C или около того. Конкретно, сам по себе, неупорядоченный сополимер этилена-α-олефина (A) для использования в настоящем изобретении едва достигает, как измерено при скорости нагрева 10°C/мин с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии, максимальной температуры плавления кристалла 100°C или выше и удельной теплоты плавления кристалла от 5 до 70 Дж/г.
Максимальная температура плавления кристалла может быть измерена при скорости нагрева 10°C/мин, с использованием дифференциального сканирующего калориметра и в соответствии с JIS K7121.
Конкретные примеры неупорядоченного сополимера этилена-α-олефина (A) для использования в настоящем изобретении включают торговые наименования "ENGAGE" and "AFFINITY", Dow Chemical, торговые наименования "TAFMER A" и TAFMER P", Mitsui Chemical, торговое наименование "KARNEL", Japan Polyethylene, и тому подобное[Блок-сополимер этилена-α-олефина (B)]
Блок-сополимер этилена-α-олефина (B) для использования в настоящем изобретении не является конкретно определенным, если он удовлетворяет рассмотренному выше требованию (b). Как правило, предпочтительно используют блок-сополимер этилена и α-олефина, имеющий от 3 до 20 атомов углерода. При этом, α-олефин для сополимеризации с этиленом включает пропилен, 1-бутен, 1-пентен, 1-гексен, 1-гептен, 1-октен, 1-нонен, 1-децен, 3-метил-бутен-1, 4-метил-пентен-1, и тому подобное. В настоящем изобретении, пропилен, 1-бутен, 1-гексен и 1-октен предпочтительно используют в качестве α-олефина для сополимеризации с этиленом, с точки зрения их промышленной доступности, разнообразных свойств и их экономического потенциала. Один или два, или более различных типов α-олефинов для сополимеризации с этиленом можно использовать в настоящем изобретении либо по отдельности, либо в сочетании.
Блок-сополимер этилена-α-олефина (B) может содержать любую другую мономерную единицу, полученную из мономеров иных, чем α-олефины, постольку, поскольку он удовлетворяет рассмотренному выше требованию (b). Дополнительный мономер включает, например, циклический олефины, винилароматические соединения (стирол, и тому подобное), полиеновые соединения, и тому подобное. Содержание мономерных единиц составляет 20 мол.% или меньше по отношению к мономерным единицам в целом, 100 мол.% в блок-сополимере этилена-α-олефина (B), предпочтительно, 15 мол.% или меньше.
Не определяемая конкретно, структура блоков блок-сополимера этилена-α-олефина (B) для использования в настоящем изобретении может представлять собой любую структуру, удовлетворяющую рассмотренному выше требованию (b), но предпочтительной является многоблочная структура, содержащая два или более, предпочтительно, три или более сегментов или блоков, отличающихся друг от друга с точки зрения содержания сомономера, их кристалличности, плотности, максимальной температуры плавления кристалла (температуры плавления Tm) или температуры стеклования (Tg), с точки зрения получения хорошо сбалансированных свойств мягкости, термостойкости, прозрачности и других свойств. Конкретно, рассматриваются полностью симметричная структура блоков, асимметричная структура блоков, постепенно изменяющаяся структура блоков (при которой пропорция структур блоков постепенно увеличивается в главной цепи), и тому подобное. Относительно конфигурации сополимера, имеющего многоблочную структуру, и способа получения для такого сополимера, способы, подробно описанные в WO2005/090425, WO2005/090426, WO2005/090427, и другие, могут тем самым включаться в качестве ссылок.
В настоящем изобретении, блок-сополимер этилена-α-олефина, имеющий многоблочную структуру, описывается подробно ниже.
Блок-сополимер этилена-α-олефина, имеющий многоблочную структуру, является благоприятным для использования в настоящем изобретении, и предпочтительным является многоблочный сополимер этилена-октена, в котором 1-октен представляет собой сомономер α-олефина. Блок-сополимер предпочтительно представляет собой многоблочный сополимер, который содержит два или более практически аморфных мягких сегмента, в которых пропорция сополимеризованного компонента октена является большой (примерно от 15 до 20 мол.%) по отношению к этилену, и два или более, твердых сегментов с высокой степенью кристалличности, в которых пропорция сополимеризованного компонента октена является малой (меньше примерно, чем 2 мол.%) по отношению к этилену, и он имеет максимальную температуру плавления кристалла от 110 до 145°C. Посредством соответствующего контроля длины цепи и пропорции в ней этих мягких сегментов и твердых сегментов, можно сделать блок-сополимер с удовлетворительными свойствами, как мягкости, так и термостойкости.
Конкретные примеры сополимера, имеющего многоблочную структуру, включают торговое наименование "INFUSE", Dow Chemical.
Не определяемая конкретно, скорость потока расплава (MFR) блок-сополимера этилена-α-олефина (B) для использования в настоящем изобретении, как правило, составляет от 0,5 до 100 г/10 мин или около этого, как его MFR (JIS K7210, температура: 190°C, нагрузка: 21,18 Н), более предпочтительно, от 1 до 50 г/10 мин, еще более предпочтительно, от 1 до 30 г/10 мин, еще более предпочтительно, от 1 до 10 г/10 мин.
При этом, MFR может выбираться из соображений формуемости и обрабатываемости при формовании в листы, адгезивности и растекаемости при герметизации элементов солнечных батарей (упоминаемых просто как элементы), и тому подобное. Конкретно, когда листы получают с помощью формования с каландрированием, MFR сополимера, который должен использоваться, предпочтительно представляет собой относительно низкое значение, конкретно от 0,5 до 5 г/10 мин или около того, с точки зрения простоты манипуляций при отслаивании листа с формовочных валков; но когда листы получают с помощью экструзии с использованием Т-образной экструзионной головки, MFR сополимера предпочтительно составляет от 1 до 30 г/10 мин с точки зрения уменьшения экструзионной нагрузки и увеличения производительности экструзии. Кроме того, с точки зрения адгезивности и растекаемости при герметизации элементов солнечных батарей (упоминаемых просто как элементы), MFR сополимера, который должен использоваться, предпочтительно составляет от 3 до 50 г/мин.
Блок-сополимер этилена-α-олефина (B) для использования в настоящем изобретении должен удовлетворять требованиям (b) то есть, как измерено при скорости нагрева 10°C/мин с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии, максимальная температура плавления кристалла сополимера составляет 100°C или выше, а удельная теплота плавления его кристалла составляет от 5 до 70 Дж/г. Предпочтительно, максимальная температура плавления кристалла составляет 105°C или выше, более предпочтительно, 110°C или выше; а самый верхний предел температуры, как правило, составляет 145°C. Также предпочтительно, удельная теплота плавления кристалла сополимера составляет от 10 до 60 Дж/г, более предпочтительно, от 15 до 55 Дж/г. Способ измерения максимальной температуры плавления кристалла и удельной теплоты плавления кристалла является таким как рассмотрено выше.
Как правило, модули солнечных батарей нагреваются до 85-90°C или около того, под действием тепла, генерируемого во время генерирования энергии, или под действием тепла, излучаемого солнечным светом; однако, если его максимальная температура плавления кристалла составляет 100°C или выше, сополимер может благоприятно обеспечить термостойкость герметизирующего материала для солнечных батарей по настоящему изобретению; а с другой стороны, является благоприятным, когда верхний предел температуры составляет 145°C, поскольку стадия герметизации элементов солнечных батарей не требует таких высоких температур. В дополнение к этому, когда удельная теплота плавления кристалла попадает в указанный выше диапазон, это также является благоприятным, поскольку могут быть обеспечены мягкость и прозрачность (интегральное пропускание света) герметизирующего материала для солнечных батарей по настоящему изобретению и гранулы исходного материала не доставляют проблем со слипанием.
Композиция смолы (C)
В настоящем изобретении, слой (II) формируют из композиции смолы (C), которая содержит рассмотренный выше неупорядоченный сополимер этилена-α-олефина (A) и рассмотренный выше блок-сополимер этилена-α-олефина (B). При этом, α-олефин, который должен использоваться в сополимере (A) и сополимере (B), может быть одним и тем же или отличным; однако, в настоящем изобретении, α-олефин в обоих случаях предпочтительно является одинаковым, поскольку смешиваемость двух сополимеров при смешивании является хорошей и прозрачность герметизирующего материала для солнечных батарей может быть высокой, то есть, эффективность фотоэлектрического преобразования солнечных батарей, использующих этот герметизирующий материал, является высокой.
В дополнение к этому, с точки зрения простоты при регенерации и добавлении, при получении герметизирующего материала для солнечных батарей по настоящему изобретению, с точки зрения улучшения экономического потенциала, такого как выход, и другие параметры, связанные с простотой, кроме того, с точки зрения сохранения прозрачности слоя (II) при регенерации и добавлении, желательно, чтобы тип α-олефина для использования в рассмотренной выше смоле на основе полиэтилена (X) и в рассмотренной выше смоле на основе силан-модифицированного этилена (Y) из композиции смолы (Z) для формирования слоя (I), чтобы все они были одинаковыми как тип α-олефина для использования в каждом из сополимера (A) и сополимера (B) в слое (II).
Затем, содержание неупорядоченного сополимера этилена-α-олефина (A) и содержание блок-сополимера этилена-α-олефина (B) в композиции смолы (C) составляют, из соображений баланса между мягкостью, термостойкостью и прозрачностью композиции, предпочтительно, от 50 до 99 массовых частей и от 1 до 50 массовых частей, соответственно, более предпочтительно, от 60 до 98 массовых частей и от 2 до 40 массовых частей, соответственно, еще более предпочтительно, от 70 до 97 массовых частей и от 3 до 30 массовых частей, соответственно, по отношению к 100 массовым частям композиции смолы (C). Массовое отношение смешивания (содержание) неупорядоченного сополимера этилена-α-олефина (A) и блок-сополимера этилена-α-олефина (B) не является конкретно определенным, но предпочтительно оно составляет (A)/(B) = (от 99 до 50)/(от 1 до 50), более предпочтительно, (от 98 до 60)/(от 2 до 40), еще более предпочтительно, (от 97 до 70)/(от 3 до 30), еще более предпочтительно, (от 97 до 80)/(от 3 до 20), еще более предпочтительно, (от 97 до 90)/(от 3 до 10). В целом, неупорядоченный сополимер этилена-α-олефина (A) и блок-сополимер этилен-α-олефин (B) составляют 100 массовых частей. Массовое отношение смешивания (содержание), попадающее в этот диапазон, является предпочтительным поскольку оно легко обеспечивает герметизирующий материал для солнечных батарей, хорошо сбалансированный по мягкости, термостойкости и прозрачности.
Любая смола иная, чем рассмотренные выше неупорядоченный сополимер этилена-α-олефина (A) и блок-сополимер этилена-α-олефина (B), может подмешиваться в композицию смолы (C), чтобы составить слой (II), не выходя за смысл и рамки настоящего изобретения и для цели улучшения разнообразных физических свойств (мягкости, термостойкости, прозрачности, адгезивности, и тому подобное), а также формуемости, обрабатываемости и экономического потенциала композиции. Смола иная, чем (A) и (B) включает такие же смолы, как смолы на основе полиэтилена и другие смолы для использования в слое (I). В случае, когда любая смола иная, чем неупорядоченный сополимер этилена-α-олефина (A) и блок-сополимер этилена-α-олефина (B) подмешивается в композицию, как правило, ее количество предпочтительно составляет 20 массовых частей или меньше, более предпочтительно, 10 массовых частей или меньше по отношению к 100 массовым частям композиции смолы (C).
По желанию, различные типы добавок могут добавляться в каждый из слоя (I) и слоя (II). Добавки включают, например, антиоксидант, поглотитель УФ излучения, стабилизатор стойкости к воздействию окружающей среды, светорассеивающий агент, нуклеирующий агент, пигмент (например, белый пигмент), замедлитель горения, ингибитор пожелтения, и тому подобное. В настоящем изобретении, предпочтительным является добавление, по меньшей мере, одной добавки, выбранной из антиоксиданта, поглотителя УФ излучения и стабилизатора стойкости к воздействию окружающей среды, по причинам, рассмотренным ниже. В настоящем изобретении, агент для поперечной сшивки и промотор поперечной сшивки могут добавляться к композиции смолы (C); и например, в случае, когда для композиции является желательным высокий уровень термостойкости, к ней может добавляться агент для поперечной сшивки и/или промотор поперечной сшивки. В настоящем изобретении, предпочтительно, к композиции добавляют антиоксидант, поглотитель УФ излучения или стабилизатор стойкости к воздействию окружающей среды.
Различные коммерческие продукты являются пригодными для использования в настоящем изобретении в качестве антиоксиданта. Рассматриваются различные типы антиоксидантов, такие антиоксиданты как антиоксиданты типа монофенолов, типа бисфенолов, типа полимерных фенолов, типа сера-содержащих антиоксидантов и типа фосфитов, и тому подобное. Антиоксиданты типа монофенолов включают, например, 2,6-ди-трет-бутил-п-крезол, бутилированный гидроксианизол, 2,6-ди-трет-бутил-4-этилфенол и тому подобное. Антиоксиданты типа бисфенолов включают 2,2'-метиленбис(4-метил-6-трет-бутилфенол), 2,2'-метиленбис(4-этил-6-трет-бутилфенол), 4,4'-тиобис(3-метил-6-трет-бутилфенол), 4,4'-бутилиденбис(3-метил-6-трет-бутилфенол), 3,9-бис[{1,1-диметил-2-{β-(3-трет-бутил-4-гидрокси-5-метилфенил)пропионилокси}этил}-2,4,9,10-тетроксаспиро]-5,5-ундекан, и тому подобное.
Антиоксиданты типа полимерных фенолов включают 1,1,3-трис(2-метил-4-гидрокси-5-трет-бутилфенил)бутан, 1,3,5-триметил-2,4,6-трис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензил)бензол, тетракис-{метилен-3-(3',5'-ди-трет-бутил-4'-гидроксифенил)пропионат}-метан, сложный эфир бис{(3,3'-бис-4'-гидрокси-3'-трет-бутилфенил)масляной кислоты} и глюкозы, 1,3,5-трис(3',5'-ди-трет-бутил-4'-гидроксибензил)-s-триазин-2,4,6-(1H,3H,5H)трион, трифенол (витамин E), и тому подобное.
Серосодержащие антиоксиданты включают дилауроилтиодипропионат, димиристилтиодипропионат, дистеарилтиопропионат и тому подобное.
Антиоксиданты типа фосфитов включают трифенилфосфит, дифенилизодецилфосфит, фенилдиизодецилфосфит, 4,4'-бутилиден-бис(3-метил-6-трет-бутилфенил-ди-тридецил)фосфит, циклический неопентан-тетраил бис(октадецил)фосфит, трис(моно и/или ди)фенилфосфит, диизодецилпентаэритритолдифосфит, 9,10-дигидро-9-окса-10-фосфафенантрен-10-оксид, 10-(3,5-ди-трет-бутил-4-гидроксибензил)-9,10-дигидро-9-окса-10-фосфафенантрен-10-оксид, 10-децилокси-9,10-дигидро-9-окса-10-фосфафенантрен, циклический неопентан-тетраил бис(2,4-ди-трет-бутилфенил)фосфит, циклический неопентан-тетраил бис(2,6-ди-трет-метилфенил)фосфит, 2,2-метиленбис(4,6-трет-бутилфенил)октилфосфит и тому подобное.
В настоящем изобретении, предпочтительно используют антиоксиданты типа фенолов и типа фосфитов с точки зрения их воздействия, термостабильности и экономического потенциала, а более предпочтительно, эти два различных типа антиоксидантов объединяют для использования в настоящем изобретении. Количество антиоксиданта, которое должно добавляться, как правило, составляет от 0,1 до 1 массовой части или около того по отношению к 100 массовым частям композиции смолы, которая должна составлять каждый слой из слоя (I) и слоя (II), но предпочтительно, оно составляет от 0,2 до 0,5 массовой части.
Различные типы коммерческих продуктов могут применяться в качестве поглотителя УФ излучения, включая поглотители УФ излучения типа бензофенонов, типа бензотриазолов, типа триазинов и типа салицилатов, и тому подобное. Поглотители УФ излучения типа бензофенонов включают, например, 2-гидрокси-4-метоксибензофенон, 2-гидрокси-4-метокси-2'-карбоксибензофенон, 2-гидрокси-4-октоксибензофенон, 2-гидрокси-4-н-додецилоксибензофенон, 2-гидрокси-4-н-октадецилоксибензофенон, 2-гидрокси-4-бензилоксибензофенон, 2-гидрокси-4-метокси-5-сульфобензофенон, 2-гидрокси-5-хлорбензофенон, 2,4-дигидроксибензофенон, 2,2'-дигидрокси-4-метоксибензофенон, 2,2'-дигидрокси-4,4'-диметоксибензофенон, 2,2',4,4'-тетрагидроксибензофенон и тому подобное.
Поглотители УФ излучения типа бензотриазолов включают гидроксифенил-замещенные соединения бензотриазолов, например, 2-(2-гидрокси-5-метилфенил)бензотриазол, 2-(2-гидрокси-5-трет-бутилфенил)бензотриазол, 2-(2-гидрокси-3,5-диметилфенил)бензотриазол, 2-(2-метил-4-гидроксифенил)бензотриазол, 2-(2-гидрокси-3-метил-5-трет-бутилфенил)бензотриазол, 2-(2-гидрокси-3,5-ди-трет-амилфенил)бензотриазол, 2-(2-гидрокси-3,5-ди-трет-бутилфенил)бензотриазол и тому подобное. Поглотители УФ излучения типа триазинов включают 2-[4,6-бис(2,4-диметилфенил)-1,3,5-триазин-2-ил]-5-(октилокси)фенол, 2-(4,6-дифенил-1,3,5-триазин-2-ил)-5-(гексилокси)фенол и тому подобное. Поглотители УФ излучения типа салицилатов включают фенилсалицилат, п-октилфенилсалицилат и тому подобное.
Количество поглотителя УФ излучения, которое должно добавляться, как правило, составляет 0,01 массовой части или более по отношению к 100 массовым частям композиции смолы, составляющей каждый слой из слоя (I) и слоя (II), предпочтительно, 0,05 массовой части или более, и, как правило, оно составляет 2,0 массовых части или меньше, предпочтительно, 0,5 массовой части или меньше.
В качестве стабилизатора стойкости к воздействию окружающей среды, способного придавать стойкость к воздействию окружающей среды, кроме рассмотренных выше поглотителей УФ излучения, в настоящем изобретении предпочтительно используют светостабилизаторы типа затрудненных аминов. Светостабилизаторы типа затрудненных аминов не поглощают УФ излучения, в отличие от поглотителей УФ излучения, но при объединении с поглотителем УФ излучения, они демонстрируют заметное синергическое воздействие. Кроме соединений типа затрудненных аминов, имеются много других соединений, способных функционировать в качестве светостабилизатора, но многие из них часто являются окрашенными и по этой причине неблагоприятными для использования в слое (I) по настоящему изобретению.
Светостабилизатор типа затрудненных аминов включает диметилсукцинат-1-(2-гидроксиэтил)-4-гидрокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин поликонденсат, поли[{6-(1,1,3,3-тетраметилбутил)амино-1,3,5-триазин-2,4-диил}{(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидил)имино}-гксаметилен{{2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидил}имино}], N,N'-бис(3-аминопропил)этилендиамин-2,4-бис[N-бутил-N-(1,2,2,6,6-пентаметил-4-пиперидил)амино]-6-хлор-1,3,5-триазин конденсат, бис(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидил)себацат, бис(1,2,2,6,6-пентаметил-4-пиперидил) 2-(3,5-ди-трет-4-гидроксибензил)-2-н-бутилмалонат и тому подобное. Количество светостабилизатора типа затрудненных аминов, которое должно добавляться, как правило, составляет 0,01 массовой части или более по отношению к 100 массовым частям композиции смолы, составляющей каждый из слоя (I) и слоя (II), предпочтительно, 0,05 массовой части или более, и, как правило, оно составляет 0,5 массовой части или меньше, предпочтительно, 0,3 части или массовой меньше.
Один или два, или более различных типов рассмотренных выше антиоксидантов, поглотителей УФ излучения и стабилизаторов стойкости к воздействию окружающей среды можно использовать в настоящем изобретении либо по отдельности, либо в сочетании; и по желанию, поглотитель УФ излучения и стабилизатор стойкости к воздействию окружающей среды могут объединяться. Как правило, когда количество этих добавок, которые должны добавляться, увеличивается, тогда материал, содержащий их, может пожелтеть сильнее, и по этой причине, является желательным, чтобы это количество было настолько малым, насколько это возможно.
Толщина слоя (II), который должен составлять герметизирующий материал для солнечных батарей по настоящему изобретению, не является конкретно определенным. Однако с точки зрения способности смягчать удар при шоке для модулей солнечных батарей, герметизируемости шероховатых поверхностей элементов, и изолирующих свойств и прозрачности герметизирующего материала, толщина, как правило, составляет 0,02 мм или выше, предпочтительно, 0,04 мм или выше, более предпочтительно, 0,1 мм или выше, еще более предпочтительно, 0,15 мм или выше, и может, как правило, составлять 1 мм или ниже, или около того, предпочтительно, 0,8 мм или ниже, более предпочтительно, 0,6 мм или ниже, еще более предпочтительно, 0,5 мм или ниже.
<Герметизирующий материал для солнечных батарей>
Герметизирующий материал для солнечных батарей по настоящему изобретению должен иметь, по меньшей мере, рассмотренный выше слой (I) и рассмотренный выше слой (II). Конфигурация слоев не является конкретно определенной, если герметизирующий материал имеет, по меньшей мере, один слой (I) и, по меньшей мере, один слой (II). Например, конфигурация слоев может представлять собой двухтипную двухслойную конфигурацию из слоя (I)/слоя (II), двухтипную трехслойную конфигурацию из слоя (I)/слоя (II)/слоя (I), двухтипную четырехслойную конфигурацию из слоя (I)/слоя (II)/слоя (I)/слоя (II) и тому подобное.
Из них, в настоящем изобретении, предпочтительной является конфигурация, имеющая слой (I), как, по меньшей мере, один наружный слой, с точки зрения улучшения его адгезивности по отношению к переднему листу, заднему листу и элементу солнечной батареи, а более предпочтительной является конфигурация, имеющая его в качестве обеих слоев.
В качестве способа формирования пленки для герметизирующего материал для солнечных батарей по настоящему изобретению, в настоящем изобретении можно использовать известный способ, например, способ экструзионного литья, способ каландрирования или что-либо подобное, с использованием устройства для перемешивания расплава, снабженного одношнековым экструдером, многошнековым экструдером, миксером Бамбери, смесителем или чем-либо подобным, и с использованием Т-образной экструзионной головки. Хотя он не является конкретно определенным, в настоящем изобретении, предпочтительным является способ совместной экструзии с использованием множества экструдеров с точки зрения простоты манипуляций и производительности.
Температура формования в способе экструзионного литья с использованием Т-образной экструзионной головки может контролироваться соответствующим образом в зависимости от свойств текучести и формуемости пленки в используемой композиции смолы, но, как правило, может составлять 80°C или выше, предпочтительно, 100°C или выше, более предпочтительно, 120°C или выше, еще более предпочтительно, 140°C или выше, и может, как правило, составлять 300°C или ниже, предпочтительно, 250°C или ниже, более предпочтительно, 200°C или ниже, еще более предпочтительно, 180°C или ниже. В случае, когда добавляют генератор радикалов или связывающий агент на основе силана, температуру формования предпочтительно понижают для предотвращения увеличения давления смолы и увеличения количества дефектов типа рыбий глаз, которые сопровождают реакцию поперечной сшивки. Различные добавки, такие как генератор радикалов, связывающий агент на основе силана, антиоксидант, поглотитель УФ излучения, стабилизатор стойкости к воздействию окружающей среды, светорассеивающий агент, нуклеирующий агент, пигмент (например, белый пигмент), замедлитель горения, ингибитор пожелтения, и тому подобное, могут предварительно смешиваться в сухом состоянии со смолой, а затем вводиться в бункер; или все материалы могут предварительно смешиваться в расплаве и гранулироваться, а затем гранулы могут вводиться в него; или загрузка исходных материалов, в которой добавки сами по себе предварительно концентрируются в смоле, может приготавливаться и вводиться в производственную линию.
По желанию, поверхность герметизирующего материала для солнечных батарей по настоящему изобретению, который формируется в заданной форме листа, может подвергаться воздействию штамповки или может обрабатываться в любом другом режиме для формирования на нем разнообразных выступов (конической, пирамидообразной, полусферической или любой другой формы), для цели предотвращения слипания поверхности листов при сворачивании в рулон листа или для цели улучшения простоты манипуляций и операции дегазации в способе герметизации элементов солнечных батарей.
Герметизирующий материал для солнечных батарей по настоящему изобретению может подвергаться обработке поверхности с помощью обработки в коронном разряде, плазменной обработке или чему-либо подобному, по меньшей мере, на одной из его поверхностей, с точки зрения улучшения его адгезивности.
Кроме того, при изготовлении листов, любая другая пленка подложки (например, пленка из ориентированного полиэстра (OPET), пленка из ориентированного полипропилена (OPP), и тому подобное) может ламинироваться в соответствии со способом экструзионного ламинирования, сэндвич-ламинирования или чего-либо подобного, для цели улучшения простоты манипуляций при изготовлении листа.
Герметизирующий материал для солнечных батарей по настоящему изобретению может контролироваться соответствующим образом с точки зрения его мягкости, из соображений формы и толщины солнечной батареи, на которую он наносится, и от места, где солнечную батарею устанавливают. Например, динамический модуль упругости (E') герметизирующего материала предпочтительно составляет от 1 до 2000 МПа, как измерено с помощью измерения динамической вязкоупругости на частоте колебаний 10 Гц и при температуре 20°C. Из соображений его способности к защите элементов солнечных батарей, динамический модуль упругости (E') герметизирующего материала предпочтительно является более низким, но из соображений простоты манипуляций с герметизирующим материалом, который получают в форме листа или чего-либо подобного, динамический модуль упругости герметизирующего материала предпочтительно составляет от 3 до 1000 МПа, более предпочтительно, от 5 до 500 МПа, еще более предпочтительно, от 10 до 100 МПа. Когда нижний предел динамического модуля упругости (E') является таким, как указано выше, герметизирующий материал имеет хорошую жесткость в качестве подложки для модуля солнечной батареи; и когда верхний предел динамического модуля упругости (E') является таким, как указано выше, тогда способность смягчать удар для герметизирующего материала при противодействии шоку для модулей солнечных батарей, может быть хорошей и, следовательно, способность к защите элемента у герметизирующего материала также может быть хорошей.
Динамический модуль упругости (E') может быть измерен с использованием устройства для измерения вязкоупругости при частоте колебаний 10 Гц и при заданной температуре, и может быть определено его значение при температуре 20°C.
Интегральное пропускание света герметизирующего материала для солнечных батарей по настоящему изобретению может и не быть таким уж важным, а зависимости от типа солнечных батарей, на которые наносят герметизирующий материал, или, например, в случае, когда герметизирующий материал наносят на детали из аморфного тонкопленочного кремния или чего-то подобного, на которых не блокируется достижение солнечным светом элементов солнечных батарей; однако, из соображений эффективности фотоэлектрического преобразования солнечных батарей, на которые наносится герметизирующий материал, или простоты манипуляций с герметизирующим материалом при ламинировании различных деталей с его помощью, интегральное пропускание света герметизирующего материала предпочтительно составляет 85% или выше, более предпочтительно, 87% или выше, еще более предпочтительно, 90% или выше.
Интегральное пропускание света и мутность могут быть измерены в соответствии с JIS K7361 и с использованием нефелометра.
Термостойкость герметизирующего материала для солнечных батарей по настоящему изобретению зависит от различных свойств композиции смолы, которая должна составлять слой (I) (от максимальной температуры плавления кристалла, теплоты плавления кристалла, MFR, молекулярной массы и тому подобного), от различных свойств неупорядоченного сополимера этилена-α-олефина (A), который должен составлять слой (II) (от максимальной температуры плавления кристалла, величины теплоты плавления кристалла, MFR, молекулярной массы и тому подобного), и от различных свойств блок-сополимера этилена-α-олефина (B), который должен составлять слой (II) (от максимальной температуры плавления кристалла, теплоты плавления кристалла, MFR, молекулярной массы и тому подобное), но особенно сильно она зависит от максимальной температуры плавления кристалла блок-сополимера этилена-α-олефина (B). Как правило, модули солнечных батарей нагреваются до 85-90°C или около того под действием тепла, генерируемого во время генерирования энергии, или под действием тепла излучения солнечного света; однако, до тех пор, пока максимальная температура плавления кристалла составляет 100°C или выше, герметизирующий материал для солнечных батарей по настоящему изобретению может благоприятно обеспечить его термостойкость.
В настоящем изобретении, термостойкость может оцениваться, например, следующим образом: образец в виде листа герметизирующего материала размещают между плиткой из белого стекла и алюминиевой пластинкой, и ламинируют под давлением с использованием вакуумного обжимного пресса при заданной температуре с получением образца ламината, образец устанавливают в танке с постоянной температурой при 100°C, наклоненным под предварительно заданным углом, и после заданного периода времени состояние образца ламината проверяют.
Мягкость, термостойкость и прозрачность герметизирующего материала для солнечных батарей по настоящему изобретению часто могут представлять собой не согласующиеся свойства. Конкретно, когда степень кристалличности композиции смолы (C), которая должна использоваться для слоя (II), понижается слишком сильно для повышения его мягкости, тогда его термостойкость может понизиться и, следовательно, сделаться недостаточной. С другой стороны, когда степень кристалличности композиции смолы (C), которая должна использоваться для слоя (II), повышается слишком сильно для увеличения ее термостойкости, тогда прозрачность может понижаться и, следовательно, может сделаться недостаточной.
Из соображений баланса между этими свойствами, в настоящем изобретении, когда динамический модуль упругости (E'), измеренный при динамическом измерении вязкоупругости при частоте колебаний 10 Гц и при температуре 20°C, упоминается как показатель мягкости, когда максимальная температура плавления кристалла, как измерено при скорости нагрева 10°C/мин с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии, блок-сополимера этилена-α-олефина (B) упоминается как показатель термостойкости, и когда интегральное пропускание света упоминается как показатель прозрачности, является желательным, чтобы эти три показателя были такими, что динамический модуль упругости (E') составляет от 1 до 2000 МПа, максимальная температура плавления кристалла составляет 100°C или выше и интегральное пропускание света составляет 85% или выше для удовлетворения всех этих требований относительно мягкости, термостойкости и прозрачности; а более предпочтительно, динамический модуль упругости (E') составляет от 5 до 500 МПа, максимальная температура плавления кристалла составляет от 105 до 145°C и интегральное пропускание света составляет 85% или выше, еще более предпочтительно, динамический модуль упругости (E') составляет от 10 до 100 МПа, максимальная температура плавления кристалла составляет от 110 до 145°C и интегральное пропускание света составляет 90% или выше.
Герметизирующий материал для солнечных батарей по настоящему изобретению является превосходным по адгезивности и долговременной стабильности адгезионной прочности. Как описано выше, способ придания адгезионной прочности посредством добавления связывающего агента на основе силана, который обычно используют в данной области, является рискованным в том, что связывающий агент на основе силана может вытекать со временем и взаимодействовать с водой, понижая адгезионную прочность. В противоположность этому, герметизирующий материал по настоящему изобретению имеет, по меньшей мере, слой (I), который может демонстрировать превосходную прочность адгезионную прочность, не требуя связывающего агента на основе силана, и по этой причине он свободен от риска вытекания из добавки, и соответственно, герметизирующий материал по настоящему изобретению является превосходным как по адгезивности, так и по долговременной стабильности адгезионной прочности.
Эти свойства могут контролироваться соответствующим образом из соображений формы и толщины солнечной батареи, на которую наносят герметизирующий материал, и из соображений места, где устанавливают солнечную батарею. Например, описывается адгезивность герметизирующего материала по отношению к стеклу. Герметизирующий материал в виде листа, имеющий толщину 0,45 мм, и пленку из PET, имеющую толщину 0,012 мм, длину 50 мм и ширину 30 мм (торговое наименование: DIAFOIL", Mitsubishi Resin), размещают между белой стеклянной пластинкой, имеющей толщину 2 мм, длину 150 мм и ширину 25 мм, и фтор-содержащим задним листом, имеющим толщину 0,16 мм (торговое наименование AKASOL, KREMPEL), формируют щель между стеклом и герметизирующим материалом, и используя вакуумный обжимной пресс, их ламинируют при 150°C и в течение 15 минут с получением образца ламината, и адгезивность образца оценивают под углом 180 градусов и при скорости вытягивания 50 мм/сек. При исследовании, адгезионная прочность предпочтительно составляет 10 Н/15 мм ширины или выше, более предпочтительно, 15 Н/15 мм ширины или выше, еще более предпочтительно, 20 Н/15 мм ширины или выше.
Относительно долговременной стабильности адгезионной прочности, герметизирующий материал по настоящему изобретению, после формирования в виде пленки, исследуют следующим образом: пленку хранят при 25°C и 50% RH (относительной влажности) в течение 4 месяцев, а затем исследуют на адгезивность, как указано выше. При исследовании, адгезионная прочность предпочтительно составляет 10 Н/15 мм ширины или выше, более предпочтительно, 15 Н/15 мм ширины или выше, еще более предпочтительно, 20 Н/15 мм ширины или выше.
Отношение толщины слоя (I) к слою (II) в герметизирующем материале для солнечных батарей по настоящему изобретению не является конкретно определенным. С точки зрения адгезивности и прозрачности герметизирующего материала, отношение (I)/(II) предпочтительно находится в пределах от 50/50 до 10/90, более предпочтительно, от 40/60 до 10/90.
Общая толщина герметизирующего материала для солнечных батарей по настоящему изобретению не является конкретно определенной. С точки зрения способности смягчать удар при шоке, который прикладывается к модулям солнечных батарей, а также с точки зрения герметизируемости, изолирующей характеристики для шероховатой поверхности элементов, общая толщина, как правило, составляет 0,02 мм или выше, предпочтительно, 0,04 мм или выше, более предпочтительно, 0,1 мм или выше, еще более предпочтительно, 0,15 мм или выше, еще более предпочтительно, 0,2 мм или выше, и, как правило, она может составлять 1 мм или ниже, или около того, предпочтительно, 0,8 мм или ниже, более предпочтительно, 0,6 мм или ниже, еще более предпочтительно, 0,5 мм или ниже.
<Модуль солнечной батареи>
Используя герметизирующий материал для солнечных батарей по настоящему изобретению, модуль солнечной батареи можно изготовить посредством фиксирования элемента солнечной батареи с помощью верхнего и нижнего защитных материалов из стекла или переднего листа и заднего листа. Различные типы таких модулей солнечных батарей иллюстрируются в настоящем описании. В качестве одного из предпочтительных примеров, рассматривается модуль солнечной батареи, изготавливаемый с использованием герметизирующего материала для солнечных батарей по настоящему изобретению, верхнего защитного материала, элемента солнечной батареи и нижнего защитного материала. Конкретно, рассматривается конфигурация верхний защитный материал/ герметизирующий материал по настоящему изобретению (герметизирующий слой смолы)/элемент солнечной батареи /герметизирующий материал по настоящему изобретению (герметизирующий слой смолы)/нижний защитный материал, при которой элемент солнечной батареи заключен между герметизирующим материалом по настоящему изобретению на обеих его сторонах (см. фиг.1); конфигурация, при которой герметизирующий материал по настоящему изобретению и верхний защитный материал формируют на элементе солнечной батареи, сформированной на внутренней периферийной поверхности нижнего защитного материала; конфигурация, где герметизирующий материал по настоящему изобретению и нижний защитный материал формируют на элементе солнечной батареи сформированной на внутренней периферийной поверхности верхнего защитного материала, такой как аморфный элемент солнечной батареи, сформированный на прозрачном защитном материале на основе фторкаучука посредством напыления или чего-либо подобного; и тому подобное. В модуле солнечных батарей с использованием герметизирующего материала для солнечных батарей по настоящему изобретению, в случае, когда герметизирующий материал используют в двух или более местах, герметизирующий материал для солнечных батарей по настоящему изобретению можно использовать во всех местах, или герметизирующий материал для солнечных батарей по настоящему изобретению можно использовать только в одном месте. В таком случае, когда герметизирующий материал используют в двух или более местах, композиция смолы, составляющая герметизирующий материал для солнечных батарей по настоящему изобретению, которая должна использоваться, в каждом месте, может быть одинаковой или отличной от других.
Элемент солнечной батареи располагается между герметизирующими слоями смолы и соединяется с другими элементами посредством проводников. Например, рассматриваются элементы солнечных батарей на основе монокристаллического кремния, на основе поликристаллического кремния, на основе аморфного кремния, галлия-мышьяка, меди-индия-селена, кадмия-теллура или сходного соединения групп III-V или групп II-VI на основе полупроводников, типа сенсибилизированных красителей, типа тонкой органической пленки, или сходные элементы солнечных батарей.
Элементы, которые должны составлять модуль солнечной батареи, изготавливаемый с использованием герметизирующего материала для солнечных батарей по настоящему изобретению, конкретно не определяются. В качестве верхнего защитного материала, рассматриваются, например, однослойные или многослойные защитные материалы пластин или пленок из стекла, акриловой смолы, поликарбоната, полиэстра, фторкаучука, и тому подобное. Нижний защитный материал может представлять собой однослойный или многослойный лист, содержащий металлы или различные типы пленок из термопластичной смолы, и рассматриваются например, однослойный или многослойный защитный материал из неорганического материала, такого как олово, алюминий, нержавеющая сталь или сходный металл, или из стекла или полиэстра, из полиэстра, осажденного на неорганическое вещество, фторкаучука, полиолефина, и тому подобное.
Поверхность этих верхнего и нижнего защитных материалов может подвергаться воздействию обработки поверхности любым способом, известным для обработки грунтовкой, обработки в коронном разряде или чего-либо подобного для цели повышения их адгезивности по отношению к герметизирующему материалу для солнечных батарей по настоящему изобретению или к любым другим элементам.
Один из примеров модуля солнечной батареи, изготавливаемого с использованием герметизирующего материала для солнечных батарей по настоящему изобретению, как рассмотрено выше, имеющего конфигурацию из верхнего защитного материала/герметизирующего материала/элемента солнечной батареи/герметизирующего материала /нижнего защитного материала, где элемент солнечной батареи заключен между герметизирующими материалами по обе его стороны, описывается ниже. Как показано на чертеже, прозрачная подложка 10, герметизирующий слой 12A смолы, использующий герметизирующий материал для солнечных батарей по настоящему изобретению, элементы 14A и 14B солнечных батарей, герметизирующий слой 12B смолы, использующий герметизирующий материал для солнечных батарей по настоящему изобретению, и задний лист 16 ламинируют, в этом порядке, со стороны, принимающей солнечный свет, и к нижней поверхности заднего листа 16 приклеен распределительный блок 18 (конечный блок для соединения проводников для отвода генерируемого электричества от элемента солнечной батареи). Элементы 14A и 14B солнечной батареи соединены с помощью проводников 20 для отвода генерируемого электрического тока наружу. Проводники 20 выводятся наружу через сквозное отверстие (не показано), сформированное в заднем листе 16, и соединяются с распределительным блоком 18.
В качестве способа изготовления модуля солнечной батареи, можно использовать любой известный способ, без каких-либо конкретных ограничений. Как правило, способ изготовления включает стадию ламинирования верхнего защитного материала, герметизирующего слоя смолы, элемента солнечной батареи, герметизирующего слоя смолы и нижнего защитного материала, в этом порядке, и стадию их ламинирования под действием тепла и давления посредством вакуумной откачки. В способе может применяться производственная линия загрузочного типа или производственная линия типа с рулона на рулон.
Модуль солнечной батареи, изготавливаемый с использованием герметизирующего материала для солнечных батарей по настоящему изобретению, может применяться в разнообразных применениях, независимо от применения в закрытом помещении или применения на открытом воздухе, например, для солнечных батарей малого размера таких как те, которые, как правило, используют в мобильных инструментах, а также для солнечных батарей большого размера, которые должны устанавливаться на крышах домов или на крышах транспортных средств, в зависимости от типа солнечной батареи и от формы модуля, который должен в ней применяться.
ПРИМЕРЫ
Настоящее изобретение описывается более подробно со ссылками на следующие далее примеры, однако настоящее изобретение вообще не ограничивается этими примерами.
<Оценка>
Листы герметизирующего материала, рассмотренные в примерах, анализируют на их данные и оценки, как рассмотрено ниже.
(Максимальная температура плавления кристалла (Tm))
Используя дифференциальный сканирующий калориметр (торговое наименование "Pyris1 DSC", Perkin Elmer) и в соответствии с JIS K7121, примерно 10 мг образца нагревают от -40°C до 200°C при скорости нагрева 10°C/мин, выдерживают при 200°C в течение 5 минут, а затем охлаждают до -40°C при скорости охлаждения 10°C/мин, и его опять нагревают до 200°C при скорости нагрева 10°C/мин и регистрируют на термограмме, построенной таким образом, в течение цикла максимальную температуру плавления кристалла (Tm) (°C).
(Удельная теплота плавления кристалла (ΔHm))
Используя дифференциальный сканирующий калориметр (торговое наименование "Pyris1 DSC", Perkin Elmer) и в соответствии с JIS K7122, примерно 10 мг образца нагревают от -40°C до 200°C при скорости нагрева 10°C/мин, выдерживают при 200°C в течение 5 минут, а затем охлаждают до -40°C при скорости охлаждения 10°C/мин, и его опять нагревают до 200°C при скорости нагрева 10°C/мин, и регистрируют на термограмме, построенной таким образом, в течение цикла теплоту плавления кристалла (∆Hm) (Дж/г).
(Адгезивность)
(1) Листы примеров 1-4 и Сравнительных примеров 1-3
Адгезивность по отношению к стеклу определяют следующим образом: герметизирующий материал в форме листа, имеющего толщину 0,45 мм, и пленку из PET, имеющую толщину 0,012 мм, длину 50 мм и ширину 30 мм (торговое наименование: DIAFOIL", Mitsubishi Resin), заключают между пластинкой из белого стекла, имеющей толщину 2 мм, длину 150 мм и ширину 25 мм, и фтор-содержащим задним листом, имеющим толщину 0,16 мм (торговое наименование AKASOL, KREMPEL, имеет слой с легкой адгезией, ламинат PVF/PET/PVF), формируют щель между стеклом и герметизирующим материалом, и используя вакуумный обжимной пресс, их ламинируют при 150°C и в течение 10 минут с получением образца ламината. Стеклянную пластинку соединяют с одним из зажимов динамометра (торговое наименование: 200X Tester, INTESCO), а задний лист и герметизирующий материал - с другим зажимом. Используя динамометр, образец ламината исследуют на адгезивность, под углом 180 градусов и при скорости вытягивания 50 мм/сек, и оценивают в соответствии со следующими стандартами.
(O) Адгезионная прочность составляет 10 Н/15 мм ширины или выше.
(x) Адгезионная прочность составляет меньше чем 10 Н/15 мм ширины.
(2) Листы примеров 6-9 и сравнительного примера 4
Пленка из PET, имеющая толщину 0,012 мм, длину 90 мм и ширину 150 мм (торговое наименование: DIAFOIL", Mitsubishi Resin), и герметизирующий материал в форме листа, имеющий толщину 0,45 мм, заключают между пластинкой из белого стекла с выступами, имеющей толщину 3,2 мм, длину 150 мм и ширину 150 мм (торговое наименование: SOLITE, Asahi Glass), и фтор-содержащим задним листом, имеющим толщину 0,33 мм (торговое наименование ACASOL, Krempel, имеет слой с легкой адгезией, ламинат PVF/PET/PVF), формируют щель в пленке из PET между стеклом и герметизирующим материалом, и с использованием вакуумного ламинатора (торговое наименование: PVL0505S, Nisshinbo), их ламинируют при температуре 150°C в вакууме в течение 3 минут, и под давлением в течение 7 минут. Исследуемый образец, имеющий ширину 10 мм, вырезают из ламината. Стеклянную пластинку соединяют с зажимом динамометра (торговое наименование: 200X Tester, INTESCO), а задний лист и герметизирующий материал - c другим зажимом. Используя динамометр, образец исследуют на адгезивность под углом 180 градусов и при скорости вытягивания 50 мм/мин, и оценивают в соответствии со следующими стандартами.
(OO) Адгезионная прочность составляет 100 Н/15 мм ширины или выше.
(O) Адгезионная прочность составляет от 20 Н/15 мм ширины до менее чем 100 Н/15 мм ширины.
(x) Адгезионная прочность составляет меньше чем 20 Н/15 мм ширины.
(3) Листы примеров 11 и 12
2
С использованием устройства коронного разряда, имеющего ширину облучения 0,5 м, герметизирующий материал обрабатывают в коронном разряде при интенсивности облучения 300 Вт и при скорости облучения 10 м/мин (параметр обработки в коронном разряде: 60 Вт·мин/м). Пленку из PET, имеющую толщину 0,012 мм, длину 90 мм и ширину 150 мм (торговое наименование: DIAFOIL, Mitsubishi Resin), и обработанный в коронном разряде герметизирующий материал в форме листа, имеющего толщину 0,45 мм, заключают между пластинкой из белого стекла с выступами, имеющую толщину 3,2 мм, длину 150 мм и ширину 150 мм (торговое наименование: SOLITE, Asahi Glass), и фтор-содержащим задним листом, имеющим толщину 0,33 мм (от Cybrid, имеющий показатель смачиваемости 42 мН/м и не имеющий слоя с легкой адгезией, ламинат PVdF/PET/PVdF), формируют щель в пленке из PET между стеклом и герметизирующим материалом, и используя вакуумный ламинатор (торговое наименование: PVL0505S, Nisshinbo), их ламинируют при температуре 150°C в вакууме в течение 3 минут и под давлением в течение 7 минут. Образец для исследования, имеющий ширину 10 мм, вырезают из ламината. Стеклянную пластинку соединяют с зажимом динамометра (торговое наименование: 200X Tester, INTESCO), и задний лист и герметизирующий материал - с другим зажимом. Используя динамометр, образец исследуют и оценивают на адгезивность под углом 180 градусов и при скорости вытягивания 50 мм/мин.
(Долговременная стабильность адгезионной прочности)
Герметизирующий материал формируют в форме пленки, экспонируют для атмосферы при температуре 25°C и относительной влажности 50% в течение 4 месяцев, а затем исследуют на адгезивность таким же способом, как указано выше, и оценивают в соответствии со следующими стандартами.
(O) Адгезионная прочность составляет 10 Н/15 мм ширины или выше.
(x) Адгезионная прочность составляет меньше чем 10 Н/15 мм ширины.
(Прозрачность: интегральное пропускание света)
(1) Листы примеров 1-4 и сравнительных примеров 1-3
Образец герметизирующего материала в форме листа, имеющий толщину 0,45 мм, заключают между двумя панелями из белого стекла, каждая из которых имеет толщину 2 мм (торговое наименование: B270, SCHOTT, размеры: длина 50 мм, ширина 50 мм), и используя нагреваемый пресс, прессуют при 150°C в течение 1 минуты с получением образца. Интегральное пропускание света образца измеряют в соответствии с JIS K7105. Данные записаны ниже, и образец оценивают в соответствии со следующими стандартами. Все результаты показаны ниже.
(OO) Интегральное пропускание света составляет 90% или выше.
(O) Интегральное пропускание света составляет от 85% до менее чем 90%.
(x) Интегральное пропускание света составляет меньше чем 85%, или образец явно мутный (измерение невозможно).
(2) Листы примеров 6-9 и сравнительного примера 4
Образец герметизирующего материала в форме листа, имеющий толщину 0,45 мм, заключают между двумя панелями из белого стекла, каждая из них имеет толщину 2 мм (торговое наименование: B270, SCHOTT, размеры: длина 50 мм, ширина 50 мм), и используя такой же вакуумный ламинатор, как описано выше, ламинируют под давлением при 150°C в вакууме в течение 5 минут и под давлением в течение 30 секунд с получением образца. Интегральное пропускание света образца измеряют в соответствии с JIS K7361, используя нефелометр (торговое наименование: NDH-5000, Japan Denshoku). Данные записаны ниже, и образец оценивают в соответствии со следующими стандартами. Все результаты показаны ниже.
(O) Интегральное пропускание света составляет 85% или выше.
(x) Интегральное пропускание света составляет меньше чем 85%, или образец явно мутный (измерение невозможно).
(Прозрачность: мутность)
Образец приготавливают в соответствии с таким же способом, как для оценки интегрального пропускания света, рассмотренный выше. Используя нефелометр и в соответствии с JIS K7361, измеряют мутность образца. Данные записаны ниже, и образец оценивают в соответствии со следующими стандартами. Все результаты показаны ниже.
(O) Мутность меньше чем 10%.
(x) Мутность составляет 10% или выше, или образец явно мутный (измерение невозможно).
(Термостойкость)
Герметизирующий материал в форме листа, имеющий толщину 0,5 мм (но имеющий толщину 0,45 мм в примерах 6-9 и в Сравнительном примере 4), заключают между плиткой из белого стекла, имеющей толщину 2 мм (размеры: длина 75 мм, ширина 25 мм), и алюминиевой пластинкой, имеющей толщину 5 мм (размеры: длина 120 мм, ширина 60 мм), и ламинируют под давлением с использованием вакуумного обжимного пресса при 150°C в течение 15 минут (но в течение 10 минут в примерах 6-9 и в Сравнительном примере 4) с получением образца ламината. С грузом из SUS (из нержавеющей стали) (размеры: длина 75 мм, ширина 25 мм, масса: примерно 32 г) фиксируемым на панели из белого стекла, образец устанавливают в танке при постоянной температуре при 100°C, наклоняя его там, на 60 градусов; и через 500 часов, проверяют состояние образца ламината.
(O) Стекло не сдвинулось из начального стандартного положения.
(x) Стекло сдвинулось с начального стандартного положения или лист расплавился.
(Средний коэффициент преломления)
Используя рефрактометр Аббе от Atago и в соответствии с JIS K7142, средний коэффициент преломления измеряют при температуре 23°C и с использованием излучения D линии натрия (589 нм) в качестве источника света. Абсолютная величина разницы среднего коэффициента преломления между смолой на основе полиэтилена (X) и смолой на основе силан-модифицированного этилена (Y) в слое (I) показана в таблице 2. Для сравнения, абсолютная величина разницы среднего коэффициента преломления между смолой на основе полиэтилена (X) и другой смолой на основе силан-модифицированного этилена (W) показана в скобках в таблице 2.
<Составляющие материалы>
Составляющие материалы, используемые в примерах и сравнительных примерах, показаны ниже.
В качестве материалов, которые должны составлять слой (I), используют те, которые рассмотрены ниже.
[Смола на основе полиэтилена (X)]
(X-1): неупорядоченный сополимер этилена-октена (торговое наименование: ENGAGE 8200, Dow Chemical, этилен/1-октен = 69/31% масс (89/10 мол.%), MFR: 5, Tm: 65°C, ΔHm: 53 Дж/г)
3
(X-2): блок-сополимер этилена-α-олефина (торговое наименование: INFUSE, Dow Chemical, 9000, плотность: 0,875 г/см, этилен/1-октен = 65/35% масс (88/12 мол.%), максимальная температура плавления кристалла: 122°C, удельная теплота плавления кристалла: 44 Дж/г, динамический модуль упругости (E') при 20°C: 27 МПа, средний коэффициент преломления: 1,4899, MFR (температура: 190°C, нагрузка: 21,18 Н): 0,5 г/10 мин)
3
(X-3): неупорядоченный сополимер этилена-октена (торговое наименование: AFFINITY EG8200G, Dow Chemical, плотность: 0,870 г/см, этилен/1-октен = 68/32% масс (89/11 мол.%), максимальная температура плавления кристалла: 59°C, удельная теплота плавления кристалла: 49 Дж/г, динамический модуль упругости (E') при 20°C: 14 МПа, средний коэффициент преломления: 1,4856, MFR (температура: 190°C, нагрузка: 21,18 Н): 5 г/10 мин)
[Силан-модифицированная этиленовая смола (Y)]
3
(Y-1): неупорядоченный сополимер силан-модифицированного этилена-октена (торговое наименование: LINKLON SL800N, Mitsubishi Chemical, плотность: 0,868 г/см, максимальная температура плавления кристалла: 54°C и 116°C, удельная теплота плавления кристалла: 22 Дж/г и 4 Дж/г, динамический модуль упругости (E') при 20°C: 15 МПа, средний коэффициент преломления: 1,4857, MFR (температура: 190°C, нагрузка: 21,18 Н): 1,7 г/10 мин)
[Другая силан-модифицированная этиленовая смола]
3
(W-1): неупорядоченный сополимер силан-модифицированного этилена-гексена (торговое наименование: LINKLON XLE815N, Mitsubishi Chemical, плотность: 0,915 г/см, максимальная температура плавления кристалла: 121°C, удельная теплота плавления кристалла: 127 Дж/г, динамический модуль упругости (E') при 20°C: 398 МПа, средний коэффициент преломления: 1,5056, MFR (температура: 190°C, нагрузка: 21,18 Н): 0,5 г/10 мин)
В качестве материалов, которые должны составлять слой (II), используют те, которые рассмотрены ниже.
[Неупорядоченный сополимер этилена-α-олефина (A)]
(A-1): неупорядоченный сополимер этилена-октена (торговое наименование: ENGAGE 8200, Dow Chemical, этилен/1-октен = 69/31% масс (89/10 мол.%), MFR: 5, Tm: 65°C, ΔHm: 53 Дж/г)
(A-2): тройной неупорядоченный сополимер этилена-пропилена-гексена (торговое наименование: KARNEL KJ640T, Japan Polyethylene, этилен/пропилен/гексен = 80/10/10% масс (88,2/7,4/4,4 мол.%), максимальная температура плавления кристалла: 53°C, удельная теплота плавления кристалла: 58 Дж/г, динамический модуль упругости (E') при 20°C: 30 МПа, средний коэффициент преломления: 1,4947, MFR (температура: 190°C, нагрузка: 21,18 Н): 5 г/10 мин)
3
(A-3): неупорядоченный сополимер этилена-октена (торговое наименование: AFFINITY EG8200G, Dow Chemical, плотность: 0,870 г/см, этилен/1-октен = 68/32% масс (89/11 мол.%), максимальная температура плавления кристалла: 59°C, удельная теплота плавления кристалла: 49 Дж/г, динамический модуль упругости (E') при 20°C: 14 МПа, средний коэффициент преломления: 1,4856, MFR (температура: 190°C, нагрузка: 21,18 Н): 5 г/10 мин)
[Блок-сополимер этилена-α-олефина (B)]
(B-1): блок-сополимер этилена-α-олефина (торговое наименование: D9100.05, Dow Chemical, этилен/1-октен = 63/37% масс (87,2/12,8 мол.%), максимальная температура плавления кристалла: 119°C, удельная теплота плавления кристалла: 38 Дж/г, MFR (температура: 190°C, нагрузка: 21,18 Н): 1 г/10 мин)
3
(B-2): блок-сополимер этилена-α-олефина (торговое наименование: INFUSE 9507, Dow Chemical, плотность: 0,866 г/см, этилен/октен = 56/44% масс (83,6/16,4 мол. %), максимальная температура плавления кристалла: 123°C, удельная теплота плавления кристалла: 21 Дж/г, динамический модуль упругости (E') при 20°C: 12 МПа, средний коэффициент преломления: 1,4828, MFR (температура: 190°C, нагрузка: 21,18 Н): 5 г/10 мин)
3
(B-3): блок-сополимер этилена-α-олефина (торговое наименование: INFUSE 9000, Dow Chemical, плотность: 0,875 г/см, этилен/1-октен = 65/35% масс (88/12 мол.%), максимальная температура плавления кристалла: 122°C, удельная теплота плавления кристалла: 44 Дж/г, динамический модуль упругости (E') при 20°C: 27 МПа, средний коэффициент преломления: 1,4899, MFR (температура: 190°C, нагрузка: 21,18 Н): 0,5 г/10 мин)
(Пример 1)
Композицию смолы, полученную посредством смешивания (X-1) и (W-1) при массовом отношении 95:5, используют в качестве слоя (I), а композицию смолы, полученную посредством смешивания (A-1) и (B-1) при массовом отношении 95:5, используют в качестве слоя (II). В соответствии со способом с Т-образной экструзионной головкой и с использованием однонаправленного двухшнекового экструдера, их совместно экструдируют при температуре смолы от 180 до 220°C с получением конфигурации ламината слой (I)/слой (II)/слой (I), затем быстро формируют в виде пленки с помощью пропитывающего валика при 20°C с получением листа из (I)/(II)/(I) = 0,09 мм/0,27 мм/0,09 мм в толщину. Полученный лист исследуют на его свойства, и результаты показаны в таблице 1.
(Пример 2)
Лист получают таким же образом, как в примере 1, за исключением того, что конфигурацию слоев изменяют как слой (I)/слой (II) из (I)/(II) = 0,09 мм/0,36 мм в толщину. Полученный лист исследуют на его свойства, и результаты показаны в таблице 1.
(Пример 3)
Лист получают таким же образом, как в примере 1, за исключением того, что (A-1) и (B-1) смешивают при массовом отношении 80:20 с получением композиция смолы для слоя (II) и что конфигурацию слоев изменяют как (I)/(II)/(I) = 0,045 мм/0,36 мм/0,045 мм в толщину. Полученный лист исследуют на его свойства, и результаты показаны в таблице 1.
(Пример 4)
Лист получают таким же образом, как в примере 3, за исключением того, что (X-1) и (W-1) смешивают при массовом отношении 90:10 с получением композиции смолы для слоя (I) и того, что (A-2) и (B-1) смешивают при массовом отношении 95:5 с получением композиции смолы для слоя (II). Полученный лист исследуют на его свойства, и результаты показаны в таблице 1.
(Сравнительный пример 1)
(X-1) и (W-1) смешивают при массовом отношении 95:5 с получением композиции смолы. В соответствии со способом с Т-образной экструзионной головкой, композицию смолы экструдируют при температуре смолы от 180 до 220°C, а затем быстро формируют в виде пленки с помощью пропитывающего валика при 20°C с получением однослойного листа, имеющего толщину 0,45 мм. Полученный лист исследуют на его свойства, и результаты показаны в таблице 1.
(Сравнительный пример 2)
Лист получают таким же образом, как в примере 1, за исключением того, что композицию смолы из 100 массовых частей (A-1) используют для слоя (II). Полученный лист исследуют на его свойства, и результаты показаны в таблице 1.
(Сравнительный пример 3)
Однослойный лист получают таким же образом, как в Сравнительном примере 1, за исключением того, что 0,5 массовой части связывающего агента на основе силана (торговое наименование: SILQUEST, Momentive) подмешивают в сухом состоянии в композицию смолы (A-1). Полученный лист исследуют на его свойства, и результаты показаны в таблице 1.
Таблица 1
Конфигурация слоя
Пример 1
Пример 2
Пример 3
Пример 4
Сравнительный пример 1
Сравнительный пример 2
Сравнительный пример 3
Слой (I)
(X-1)
95
95
95
90
95
95
(X-2)
(W-1)
5
5
5
10
5
5
Толщина [мм]
0,09
0,09
0,045
0,045
0,45
0,09
Слой (II)
(A-1)
95
95
80
100
100
(A-2)
95
(B-1)
5
5
20
5
(B-2)
Толщина [мм]
0,27
0,36
0,36
0,36
0,27
0,45
Слой (I)
(X-1)
95
95
90
95
(X-2)
(W-1)
5
5
10
5
Толщина [мм]
0,09
0,045
0,045
0,09
Связывающий агент на основе силана
нет
нет
нет
нет
нет
нет
да
Адгезивность
O
O
O
O
O
O
O
Долговременная стабильность адгезионной прочности
O
O
O
O
O
O
X
Интегральное пропускание света [%]
O88
OO90
O85
O86
X80
O89
OO91
Термостойкость (исследование на ползучесть)
O
O
O
O
O
X
X
Таблицей 1 подтверждается, что герметизирующие материалы для солнечных батарей, определенные в настоящем изобретении, являются превосходными по всем параметрам, по адгезивности, долговременной стабильности адгезионной прочности, прозрачности (интегральное пропускание света) и термостойкости (примеры 1-4). В противоположность этому, подтверждается, что материалы, не имеющие такой конфигурации и материалов, определенных в настоящем изобретении, являются недостаточными с точки зрения, по меньшей мере, одного свойства из долговременной стабильности адгезионной прочности, прозрачности (интегральное пропускание света) и термостойкости (сравнительные примеры 1-3). Конкретно, является недостаточной прозрачность (интегральное пропускание света) (сравнительный пример 1), является недостаточной термостойкость (сравнительный пример 2) и являются недостаточными долговременная стабильность адгезионной прочности и термостойкость (Сравнительный пример 3).
(Пример 5)
Используя вакуумный ламинатор (торговое наименование: LM30×30, NPC), пять слоев, образованных из панели, из белого стекла, имеющей толщину 3 мм (торговое наименование: SILITE, Asahi Glass), в качестве верхнего защитного материала, листа, имеющего толщину 0,45 мм, полученного в примере 1 (герметизирующий материал), солнечной батареи, имеющей толщину 0,4 мм (Model 101×101MM, Photowatt), листа, имеющего толщину 0,45 мм, полученного в примере 1 (герметизирующий материал), и стойкой к воздействию окружающей среды пленки из PET, имеющей толщину 0,125 мм (Lumirror X10S, Toray), в качестве нижнего защитного материала, ламинированные в этом порядке со стороны нагревательной пластины, прессуют в вакууме при температуре нагревательной пластины 150°C и в течение времени обработки 10 минут (пластификация, вакуумирование: 3 минут, прессование: 7 минут) в условиях ламинирования с большой скоростью под давлением, получая при этом модуль солнечной батареи (размеры: 150 мм × 150 мм). Полученный модуль солнечной батареи является превосходным по прозрачности и внешнему виду.
(Пример 6)
Композицию смолы, полученную посредством смешивания (X-3) и (Y-1) при массовом отношении 70:30, используют в качестве слоя (I), и композицию смолы, полученную посредством смешивания (A-3) и (B-3) при массовом отношении 95:5, используют в качестве слоя (II). В соответствии со способом с Т-образной экструзионной головкой, с использованием однонаправленного двухшнекового экструдера, их совместно экструдируют при температуре смолы от 180 до 200°C с получением конфигурации ламината слой (I)/слой (II)/слой (I), затем быстро охлаждают и формируют в виде пленки с помощью распределительного валка при 20°C с получением листа (I)/(II)/(I) = 0,09 мм/0,27 мм/0,09 мм в толщину. Полученный лист исследуют на его свойства, и результаты показаны в таблице 2.
(Пример 7)
Лист получают таким же образом, как в примере 6, за исключением того, что композицию смолы, полученную посредством смешивания (X-3), (Y-1) и (W-1) при массовом отношении 85:13:2, используют в качестве слоя (I), и композицию смолы, полученную посредством смешивания (A-3) и (B-2) при массовом отношении 80/20, используют в качестве слоя (II). Полученный лист исследуют на его свойства, и результаты показаны в таблице 2.
(Пример 8)
Лист получают таким же образом, как в примере 6, за исключением того, что (A-2) и (B-3) смешивают при массовом отношении 95:5 с получением композиции смолы для слоя (II) и что конфигурацию слоев изменяют как (I)/(II)/(I) = 0,045 мм/0,36 мм/0,045 мм в толщину. Полученный лист исследуют на его свойства, и результаты показаны в таблице 2.
(Пример 9)
Лист получают таким же образом, как в примере 6, за исключением того, что (X-3), (X-2) и (Y-1) смешивают при массовом отношении 90:5:5 с получением композиции смолы для слоя (I) и что конфигурацию слоев изменяют как (I)/(II)/(I) = 0,045 мм/0,36 мм/0,045 мм в толщину. Полученный лист исследуют на его свойства, и результаты показаны в таблице 2.
(Сравнительный пример 4)
Лист получают таким же образом, как в примере 6, за исключением того, что композицию смолы, которая должна составлять слой (II), заменяют как (A-3) саму по себе. Полученный лист исследуют на его свойства, и результаты показаны в таблице 2.
Таблица 2
Конфигурация слоя
Пример 6
Пример 7
Пример 8
Пример 9
Сравнительный пример 4
Слой (I)
(X-2)
5
(X-3)
70
85
70
90
70
(Y-1)
30
13
30
5
30
(W-1)
2
Толщина [мм]
0,09
0,09
0,045
0,045
0,09
ΔHm (Дж/г)
33
43
33
45
33
Слой (II)
(A-2)
95
(A-3)
95
80
95
100
(B-2)
20
(B-3)
5
5
5
Толщина [мм]
0,27
0,27
0,36
0,36
0,27
Общая толщина [мм]
0,45
0,45
0,45
0,45
0,45
Абсолютная величина разницы среднего коэффициента преломления |(X)-(Y)|
0,0001
0,0001 (0,02)
0,0001
0,0001 0,0042
0,0001
Адгезивность
OO
OO
OO
O
OO
Интегральное пропускание света [%]
O90
O89
O89
O89
O90
Мутность [%]
O5,3
O7,7
O6,2
O7,2
O5,2
Термостойкость
O
O
O
O
X
Таблицей 2 подтверждается, что герметизирующие материалы для солнечных батарей, определенные в настоящем изобретении, являются превосходными по всем параметрам, по адгезивности, прозрачности (интегральное пропускание света) и термостойкости (примеры 6-9). В противоположность этому, подтверждается, что материалы, не имеющие конфигурации и материала, определенного в настоящем изобретении, являются недостаточными с точки зрения прозрачности (интегральное пропускание света) или термостойкости. Конкретно, герметизирующий материал, в котором слой (II) не содержит блок-сополимера этилена-α-олефина (B), является недостаточным по термостойкости (Сравнительный пример 4).
(Пример 10)
Используя вакуумный ламинатор (торговое наименование: PVL0505S, Nisshinbo), пять слоев, образованных из панели, из белого стекла, имеющей толщину 3 мм (торговое наименование: SOLITE, Asahi Glass), в качестве верхнего защитного материала, листа, имеющего толщину 0,45 мм, полученного в примере 1 (герметизирующий материал), солнечной батареи, имеющей толщину 0,4 мм (Model 101×101MM, Photowatt), листа, имеющего толщину 0,45 мм, полученного в примере 7 (герметизирующий материал), и устойчивой к воздействию окружающей среды пленки из PET, имеющей толщину 0,125 мм (Lumirror X10S, Toray) в качестве нижнего защитного материала, ламинированные в этом порядке со стороны нагревательной пластины, прессуют в вакууме при температуре нагревательной пластины 150°C и в течение времени обработки 10 минут (пластификация, вакуумирование: 3 минут, прессование: 7 минут), в условиях ламинирования с большой скоростью под давлением, получая при этом модуль солнечной батареи (размер: 150 мм × 150 мм). Полученный модуль солнечной батареи является превосходным по прозрачности и внешнему виду.
(Пример 11)
2
Лист, полученный в примере 9, обрабатывают в коронном разряде на его герметизирующем материале при интенсивности облучения 300 Вт и при скорости облучения 10 м/мин (параметр обработки в коронном разряде: 60 Вт·мин/м). Пленку из PET, имеющую толщину 0,012 мм, длину 90 мм и ширину 150 мм (торговое наименование: DIAFOIL, Mitsubishi Resin), и обработанный в коронном разряде герметизирующий материал в форме листа, имеющий толщину 0,45 мм, размещают между пластинкой из белого стекла с выступами, имеющей толщину 3,2 мм, длину 150 мм и ширину 150 мм (торговое наименование: SOLITE, Asahi Glass), и фтор-содержащим задним листом, имеющим толщину 0,33 мм (от Cybrid, имеет показатель смачиваемости 42 мН/м и не имеет слоя с легкой адгезией, ламинат PVdF/PET/PVdF), формируют щель в пленке из PET между стеклом и герметизирующим материалом, и используя вакуумный ламинатор (торговое наименование: PVL0505S, Nisshinbo), их ламинируют при температуре 150°C в вакууме в течение 3 минут и под давлением в течение 7 минут. Образец для исследования, имеющий ширину 10 мм, вырезают из ламината. Стеклянную пластинку соединяют с зажимом динамометра (торговое наименование: 200X, INTESCO), а задний лист и герметизирующий материал - с другим зажимом. Используя динамометр, образец исследуют и оценивают на адгезивность под углом 180 градусов и при скорости вытягивания 50 мм/мин. Лист, полученный в примере 9, не обрабатывают в коронном разряде при приготовлении образца. Образец оценивают в соответствии с рассмотренным выше способом на его адгезионную прочность. На основе данных для этих образцов, оценивают воздействие обработки в коронном разряде. Результаты показаны в таблице 3.
(Пример 12)
Он такой же, как в примере 11, за исключением того, что лист, полученный в примере 7, используют здесь для оценки адгезионной прочности. Результаты показаны в таблице 3.
Таблица 3
Конфигурация слоя
Пример 11
Пример 12
Слой (I)
(X-2)
5
(X-3)
90
85
(Y-1)
5
13
(W-1)
2
Толщина [мм]
0,045
0,09
ΔHm (Дж/г)
45
43
Слой (II)
(A-2)
(A-3)
95
80
(B-2)
20
(B-3)
5
Толщина [мм]
0,36
0,27
Общая толщина [мм]
0,45
0,45
Адгезионная прочность сцепления между герметизирующим материалом без обработки в коронном разряде и задним листом (Н/15 мм ширины)
20
40
Адгезионная прочность сцепления с задним листом герметизирующего материала, обработанного в коронном разряде (Н/15 мм ширины)
100
200
Таблицей 3 подтверждается, что герметизирующие материалы для солнечных батарей, определенные в настоящем изобретении, демонстрируют превосходную адгезивность к фтор-содержащим задним листам при обработке в коронном разряде на стороне герметизирующего материала (пример 11, пример 12).
СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
10 Прозрачная подложка
12A, 12B Герметизирующий слой смолы
14A, 14B Элемент солнечной батареи
16 Задний лист
18 Распределительный блок
20 Проводники.