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封止材
説明

封止材

【課題】
次世代太陽電池封止材として、透明性、軟質性、電気絶縁性、防湿性に加え耐黄変性に優れる新規封止材を提供することである。
【解決手段】
配位重合工程とこれに続くアニオン重合工程からなる重合工程を含む製造方法で得られる主に芳香族ビニル化合物ユニット、エチレンユニット及び芳香族ポリエンユニットから構成されるクロス共重合体からなり、耐光剤を含み、フェノール系酸化防止剤を実質的に含まない封止材シートであって、特に耐黄変性に優れる特長がある。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、樹脂を主成分とする太陽電池封止材に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、二酸化炭素放出量の削減、資源の有効利用や環境汚染の防止等の面から、太陽光を直接電気エネルギーに変換する太陽電池(太陽光発電装置)が広く使用され、さらなる開発が進められている。本太陽電池には大きな期待と共に、更なる信頼性向上と、大幅な製造コストダウンが求められている。
【0003】
太陽電池は、一般に、図1に示すように、ガラス基板等の受光面側透明保護部材Aと裏面側保護部材(バックシート)Bとの間にEVA(エチレン酢酸ビニル共重合体)シートの受光面側封止材C1および裏面側封止材C2を介して、シリコン発電素子太陽電池用セルDを複数、封止した構成とされている。
【0004】
このような太陽電池は、受光面側透明保護部材A、受光面側封止材C1、太陽電池用セルD、裏面側封止材C2及び裏面側保護部材Bをこの順で積層し、加熱加圧して、EVAを架橋硬化させて接着一体化することにより製造される。
【0005】
太陽電池は各種温度、湿度条件下、風雨にも曝される室外の環境下で20〜30年間の長期にわたって使用されるため、用いられる材料には高度な信頼性が要求される。封止材として広く用いられている架橋EVAは透明性と軟質性に優れ、かつ長年使用され実績を有する材料ではある(特許文献1)が、透湿性が比較的高く、体積抵抗率が比較的低く、加水分解や分解により腐食性の酢酸を遊離するため、長期にわたる信頼性確保の観点からは課題も有している。さらにこれらの課題から、信頼性を確保するためには十分な厚さが必要であり、封止材の薄肉化が困難である。
【0006】
モジュール化にあたっては、耐熱性付与のためEVAの架橋処理が必要となり、工程の時間が長くなってしまうという生産性の課題や、架橋材に由来する保存中の架橋剤劣化や架橋時の発泡、シートの架橋収縮等の課題を有している。さらに、太陽電池モジュールのコストダウンのために、例えば結晶シリコン等のセルの厚みをさらに薄くしようとする試みがあり、太陽電池製造時あるいは使用環境下でのセルの保護のためにも、従来にまして軟質性、クッション性が封止材には要求されてきている。
【0007】
そこで、耐熱性を有し、体積抵抗率が高く、透湿性が低い樹脂を用いた架橋不要の熱可塑性封止材が提案されている。例えば、アイオノマ−樹脂(特許文献2)、ポリプロピレン系の軟質樹脂(特許文献3)、エチレン−αオレフィン共重合体(LLDPE:直鎖状低密度ポリエチレン)(特許文献4、5、6)を用いた各封止材が提案されている。しかし、一般にはアイオノマ−樹脂はEVAと比較すると軟質性、成型加工性に劣るという課題を有する。ポリプロピレンを原料として含むオレフィン系の軟質樹脂は耐光性に課題を有している。LLDPEを用いる場合は、太陽電池使用時の耐熱性である100〜120℃の耐熱を確保するための融点を有するコモノマー含量(密度)が必要となるが、そのようなLLDPEは、軟質性や透明性が十分ではないという課題を有する。また、コモノマー含量が高く比較的低密度の、透明性、軟質性が高いLLDPEは、融点が60〜80℃程度であり太陽電池封止材としては耐熱性が不足する。そこで、過酸化物、ビニルシラン類や電子線照射による架橋、擬似架橋により耐熱性を付与する技術が開示されている(特許文献5、6、7)。しかし、これらは煩雑な操作が必要となり、架橋に伴う前記欠点をも内包させてしまう恐れがある。
一方、スチレンとエチレンを原料とするクロス共重合体を用いた封止材が提案されている(特許文献7)。本封止材は軟質性、透明性、耐候性、電気絶縁性、防湿性に優れるものの、封止材自身が黄色みを帯びており、長期の屋外での使用中において黄色着色の懸念がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特許第3473605号公報
【特許文献2】特表2008−522877号公報
【特許文献3】WO06/057361号公報
【特許文献4】特開2007−318008号公報
【特許文献5】特開2010−254989号公報
【特許文献6】特開2002−235048号公報
【特許文献7】特開2001−119047号公報
【特許文献8】特開2010−150442号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
次世代太陽電池封止材として、透明性、軟質性、電気絶縁性、防湿性に加え耐黄変性に優れる新規封止材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明は、配位重合工程とこれに続くアニオン重合工程からなる重合工程を含み、さらに以下の条件(1)〜(5)を満足する製造方法で得られるクロス共重合体100質量部に対し耐光剤を0.01〜5質量部の範囲含み、フェノール系酸化防止剤の添加量が0.03質量部未満であることを特長とする封止材シートである。
【0011】
(1)配位重合工程として、シングルサイト配位重合触媒を用いてエチレンモノマー、芳香族ビニル化合物モノマーおよび芳香族ポリエンの共重合を行い、芳香族ビニル化合物ユニット含量10モル%以上35モル%以下、芳香族ポリエンユニット含量0.01モル%以上0.2モル%以下、残部がエチレンユニット含量であるエチレン−芳香族ビニル化合物−芳香族ポリエン共重合体マクロモノマ−を合成する。次にアニオン重合工程として、このエチレン−芳香族ビニル化合物−芳香族ポリエン共重合体マクロモノマ−と芳香族ビニル化合物モノマーの共存下、アニオン重合開始剤を用いて重合する。
【0012】
(2)配位重合工程で得られるエチレン−芳香族ビニル化合物−芳香族ポリエン共重合体マクロモノマ−の重量平均分子量が3万以上15万以下、分子量分布(Mw/Mn)が1.8以上4以下である。
【0013】
(3)前記エチレン−芳香族ビニル化合物−芳香族ポリエン共重合体マクロモノマ−の0℃〜150℃までに観測される結晶融解熱(ΔH)が30J/g以下である。
【0014】
(4)前記エチレン−芳香族ビニル化合物−芳香族ポリエン共重合体マクロモノマ−のTUS(エチレン−芳香族ビニル化合物−芳香族ポリエン共重合体マクロモノマ−に含まれる重合性不飽和基の総和であり、ジビニルベンゼンユニット由来の二重結合+末端二重結合の総和を示す)とDOU(エチレン−芳香族ビニル化合物−芳香族ポリエン共重合体マクロモノマ−のジビニルベンゼンユニット含量)の関係が、1.3≦TUS/DOU≦10の範囲である。
【0015】
(5)アニオン重合工程を経て得られるクロス共重合体に占める、エチレン−芳香族ビニル化合物−芳香族ポリエン共重合体マクロモノマ−の質量割合が40質量%以上90質量%以下である。
【0016】
本製造方法により得られるクロス共重合体はA硬度50以上90以下、全光線透過率(1mm厚さシ−ト)が80%以上の軟質性と透明性に優れたクロス共重合体である。本クロス共重合体からなる封止材は、光で生成するラジカルを捕捉する光安定剤、および必要に応じて光エネルギーを無害な熱エネルギーに変換する紫外線吸収剤から構成される耐光剤をクロス共重合体100質量部に対し0.01〜5質量部の範囲で含む。
本発明のクロス共重合体からなる封止材には、通常封止材に用いる他の各種添加物、すなわち、シランカップリング剤、必要に応じて架橋材、架橋助剤、老化防止剤(酸化防止剤)等を含むことができるが、フェノール系酸化防止剤の添加量がクロス共重合体100質量部に対し0.03質量部未満、好ましくは0.001質量部未満、さらに好ましくは全く添加しないことが黄色着色や耐久性試験後の黄変を防ぐために重要である。
【発明の効果】
【0017】
次世代太陽電池封止材として、透明性、軟質性、耐光性、信頼性に優れかつセルのリサイクルが容易な、新規封止材として好適な軟質透明クロス共重合体と特定の耐光剤からなる組成物が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】一般的な太陽電池の断面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【0019】
本発明の軟質透明クロス共重合体組成物は、太陽電池用セルの封止材として有用である。具体的な例としては、上述した図1に示す封止材C1及びC2として用いられる。
【0020】
本発明は、特定の製造方法で得られる主にスチレンとエチレンから構成されるクロス共重合体を用いた封止材であって、フェノール系酸化防止剤を実質的に含まない封止材である。本発明に用いられるクロス共重合体は、配位重合工程とこれに続くアニオン重合工程からなる重合工程を含む製造方法であって、さらに以下の条件を満足する製造方法で得られるクロス共重合体を用いた封止材である。
【0021】
(1)配位重合工程として、シングルサイト配位重合触媒を用いてエチレンモノマー、芳香族ビニル化合物モノマーおよび芳香族ポリエンの共重合を行い、芳香族ビニル化合物ユニット含量10モル%以上35モル%以下、芳香族ポリエンユニット含量0.01モル%以上0.2モル%以下、残部がエチレンユニット含量であるエチレン−芳香族ビニル化合物−芳香族ポリエン共重合体マクロモノマ−を合成する。次にアニオン重合工程として、このエチレン−芳香族ビニル化合物−芳香族ポリエン共重合体マクロモノマ−と芳香族ビニル化合物モノマーの共存下、アニオン重合開始剤を用いて重合する。
【0022】
(2)配位重合工程で得られるエチレン−芳香族ビニル化合物−芳香族ポリエン共重合体マクロモノマ−の重量平均分子量が3万以上15万以下、分子量分布(Mw/Mn)が1.8以上4以下である。
【0023】
(3)前記エチレン−芳香族ビニル化合物−芳香族ポリエン共重合体マクロモノマ−の0℃〜150℃までに観測される結晶融解熱(ΔH)が30J/g以下である。
エチレン−芳香族ビニル化合物−芳香族ポリエン共重合体マクロモノマ−の組成は、公知の一般的方法により上記範囲に制御することができるが、最も簡単にはモノマ−仕込み組成比を変更することや、エチレン分圧を変更することにより達成できる。
【0024】
配位重合工程で得られるエチレン−芳香族ビニル化合物−芳香族ポリエン共重合体マクロモノマ−の芳香族ビニル化合物ユニット含量が10モル%未満の場合、エチレン連鎖構造に基づく結晶化起こり、結晶融解熱が高くなり、軟質性や成形加工時の寸法安定性、透明性が低下してしまう。また、本芳香族ビニル化合物ユニット含量が35モル%より高くなると、最終的に得られるクロス共重合体のガラス転移温度が高くなり、低温特性が悪化したり、室温での軟質性が損なわれたりする場合があるので好ましくない。
配位重合工程で得られるエチレン−芳香族ビニル化合物−芳香族ポリエン共重合体マクロモノマ−の芳香族ポリエンユニット含量0.01モル%以上0.2モル%以下の場合、透明性に優れかつ成形加工性が良好なクロス共重合体を得ることが出来る。芳香族ポリエンユニット含量が0.01モル%未満では、クロス共重合体の生成効率が低下し、主鎖エチレン−芳香族ビニル化合物−芳香族ポリエン共重合体マクロモノマ−と芳香族ビニル化合物ポリマ−の混合物(非相溶)の割合が増加し、透明性が低下してしまう。芳香族ポリエンユニット含量が0.2モル%を越えると得られるクロス共重合体の成形加工性(MFR)が低下してしまい、またゲル分等が生成しやすくなる。
【0025】
エチレン−芳香族ビニル化合物−芳香族ポリエン共重合体マクロモノマ−の重量平均分子量が15万を超えるとクロス共重合体の透明性が低下してしまい、3万未満では力学物性が低下してしまう恐れがある。本重量平均分子量は公知の方法で制御することが出来るが、一般的には配位重合工程の重合温度を適宜変更することで制御することが出来る。
エチレン連鎖構造に由来する結晶構造が一定以上存在すると軟質性や透明性が損なわれてしまう場合があり、さらに成形加工時に結晶化による収縮等成形体の寸法安定性が損なわれてしまう場合がある。本発明により得られるクロス共重合体は、オレフィン結晶性および他の結晶性も含めた総結晶融解熱としては30J/g以下、好ましくは20J/g以下である。総結晶融解熱はDSC(示差走査熱量測定:Differential Scanning Calorimetry)により0℃〜150℃の範囲に観測される融点に由来するピ−クの面積の総和から求めることが出来る。
【0026】
(4)前記エチレン−芳香族ビニル化合物−芳香族ポリエン共重合体マクロモノマ−のTUS(エチレン−芳香族ビニル化合物−芳香族ポリエン共重合体マクロモノマ−に含まれる重合性不飽和基の総和であり、ジビニルベンゼンユニット由来の二重結合+末端二重結合の総和を示す)とDOU(エチレン−芳香族ビニル化合物−芳香族ポリエン共重合体マクロモノマ−のジビニルベンゼンユニット含量)の関係が、1.3≦TUS/DOU≦10の範囲である。
TUS/DOU値がより大きい場合、芳香族ポリエンユニット含量が少なすぎ、混合物としての性質が高くなるため、その物性、特に透明性が失われてしまう。また、TUS/DOU値が1.3以下の場合、芳香族ポリエンユニット含量が多すぎて主鎖(エチレン−芳香族ビニル化合物−芳香族ポリエン共重合体マクロモノマ−)に由来する機能、例えば軟質性が失われやすくなり、また得られるクロス共重合体の成形加工性が悪化してしまったり、クロス共重合体中にゲル分が生成してしまう場合がある。
【0027】
(5)アニオン重合工程を経て得られるクロス共重合体に占める、前記エチレン−芳香族ビニル化合物−芳香族ポリエン共重合体マクロモノマ−の質量割合が40質量%以上90質量%以下、さらに好ましくは50質量%以上90質量%以下、最も好ましくは55質量%以上90質量%以下である。エチレン−芳香族ビニル化合物−芳香族ポリエン共重合体マクロモノマ−の質量割合が40質量%未満では、軟質性が低下し、A硬度が95を越えてしまう恐れがある。エチレン−芳香族ビニル化合物−芳香族ポリエン共重合体マクロモノマ−の質量割合が90質量%より高いと、芳香族ビニル化合物ポリマ−の寄与が少なくなりクロス共重合体の耐熱性が低下してしまう。本製造方法により得られるクロス共重合体のA硬度は50以上95以下が好ましく、特に好ましくはA硬度60以上85以下である。本配位重合工程で得られるエチレン−芳香族ビニル化合物−芳香族ポリエン共重合体マクロモノマ−の質量割合は、例えば重合中、エチレン消費量、またはポリマ−濃度や組成をモニタ−して本重合工程で生成する共重合体の質量を推算することで制御できる。本質量割合を下げるためには、例えば上記モニタ−を行い、生成する共重合体の質量を算出しながら配位重合工程の時間を短くしてアニオン重合工程を早期に開始すればよく、本質量割合を上げるためには重合時間を長くしてアニオン重合工程開始を遅らせればよい。また、アニオン重合工程で用いられるアニオン重合性ビニル化合物モノマ−をアニオン重合工程開始時または工程中に追加添加してもよい。アニオン重合性ビニル化合物モノマ−の追加添加量により、本配位重合工程で得られるエチレン−芳香族ビニル化合物−芳香族ポリエン共重合体マクロモノマ−の質量割合を任意に変更することができる。
【0028】
本方法で得られるクロス共重合体には、主鎖であるエチレン−芳香族ビニル化合物−芳香族ポリエン共重合体マクロモノマ−にクロス鎖であるアニオン重合性モノマ−から構成されるポリマ−鎖が主鎖芳香族ポリエンユニットを介し結合している構造(クロス共重合構造、またはSegregatedstar copolymer構造)を含むと考えられる。しかし、本クロス共重合体の構造や含まれる割合は任意であり、本発明のクロス共重合体は本発明の製造方法により得られる共重合体(ポリマ−)であると規定される。
【0029】
以下に、本発明に用いられるクロス共重合体の製造方法について詳細に説明する。
<配位重合工程>
本製造方法の配位重合工程においては、シングルサイト配位重合触媒が用いられる。好ましくは、下記の一般式(1)または(6)で表される遷移金属化合物と助触媒から構成されるシングルサイト配位重合触媒を用いる。
【0030】
【化1】



式中、A、Bは同一でも異なっていてもよく、非置換もしくは置換ベンゾインデニル基、非置換もしくは置換シクロペンタジエニル基、非置換もしくは置換インデニル基、または非置換もしくは置換フルオレニル基から選ばれる基である。ここで置換ベンゾインデニル基、置換シクロペンタジエニル基、置換インデニル基、または置換フルオレニル基とは、置換可能な水素の1個以上が炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基、炭素数7〜20のアルキルアリール基、ハロゲン原子、OSiR3基、SiR3基またはPR2基(Rはいずれも炭素数1〜10の炭化水素基を表す)で置換されたベンゾインデニル基、シクロペンタジエニル基、インデニル基、またはフルオレニル基である。
【0031】
好ましくは、式中、A、Bは同一でも異なっていてもよく、A,Bのうち少なくともひとつは一般式(2)、(3)、(4)で示される非置換もしくは置換ベンゾインデニル基、または一般式(5)で示される非置換もしくは置換インデニル基から選ばれる基である。最も好ましくは、式中、A、Bは同一でも異なっていてもよく、A、Bは共に、一般式(2)、(3)、(4)で示される非置換もしくは置換ベンゾインデニル基、または一般式(5)で示される非置換もしくは置換インデニル基から選ばれる基である。
なお、下記の一般式(2)、(3)、(4)においてR1〜R3はそれぞれ水素、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基、炭素数7〜20のアルキルアリール基、ハロゲン原子、OSiR3基、SiR3基またはPR2基(Rはいずれも炭素数1〜10の炭化水素基を表す)である。R1同士、R2同士、R3同士は互いに同一でも異なっていてもよく、また、隣接するR1、R2基は一体となって5〜8員環の芳香環または脂肪環を形成してもよい。
【0032】
【化2】



【0033】
【化3】



【0034】
【化4】



【0035】
以上の一般式で示される非置換ベンゾインデニル基として、4,5−ベンゾ−1−インデニル基(別名ベンゾ(e)インデニル基)、5,6−ベンゾ−1−インデニル基、6,7−ベンゾ−1−インデニル基が、置換ベンゾインデニル基として、α−アセナフト−1−インデニル基、3−シクロペンタ〔c〕フェナンスリル基、1−シクロペンタ〔l〕フェナンスリル基が例示できる。
下記の一般式(5)においてR4はそれぞれ水素、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基、炭素数7〜20のアルキルアリール基、ハロゲン原子、OSiR3基、SiR3基またはPR2基(Rはいずれも炭素数1〜10の炭化水素基を表す)である。R4同士は互いに同一でも異なっていてもよい。
【0036】
【化5】



【0037】
以上の一般式で示される非置換インデニル基としては、1−インデニル基が、置換インデニル基としては、4−メチル−1−インデニル基、5−エチル−1−インデニル基、4−フェニル−1−インデニル基、4−ナフチル−1−インデニル基が例示できる。
さらに好ましくは、式中、A、Bは同一でも異なっていてもよく、共に一般式(2)、(3)、(4)で示される非置換もしくは置換ベンゾインデニル基、一般式(5)で示される非置換もしくは置換インデニル基から選ばれる基である。
【0038】
YはA、Bと結合を有し、他に置換基として水素もしくは炭素数1〜15の炭化水素基(本置換基には他に1〜3個の窒素原子、酸素原子、硫黄原子、燐原子、または珪素原子を含んでもよい)を有するメチレン基、シリレン基、エチレン基、ゲルミレン基、または硼素基である。置換基は互いに異なっていても同一でもよい。また、Yは環状構造を有していてもよい。好ましくは、YはA、Bと結合を有し、他に置換基として水素もしくは炭素数1〜15の炭化水素基(本置換基には他に1〜3個の窒素原子、酸素原子、硫黄原子、燐原子、または珪素原子を含んでもよい)を有するメチレン基または硼素基である。
【0039】
Xは、水素、水酸基、ハロゲン、炭素数1〜20の炭化水素基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜4の炭化水素置換基を有するシリル基、または炭素数1〜20の炭化水素置換基を有するアミド基である。2個のXは結合を有してもよい。Mはジルコニウム、ハフニウム、またはチタンである。
【0040】
さらに本遷移金属化合物はラセミ体であることが好ましい。かかる遷移金属化合物の好適な例としては、EP−0872492A2公報、特開平11−130808号公報、特開平9−309925号公報に具体的に例示した置換メチレン架橋構造を有する遷移金属化合物や、WO01/068719号公報に具体的に例示した硼素架橋構造を有する遷移金属化合物である。また、下記一般式(6)で示される遷移金属化合物も好適に用いることができる。
【0041】
【化6】



【0042】
式中、Cpは非置換もしくは置換シクロペンタフェナンスリル基、非置換もしくは置換ベンゾインデニル基、非置換もしくは置換シクロペンタジエニル基、非置換もしくは置換インデニル基、または非置換もしくは置換フルオレニル基から選ばれる基である。ここで置換シクロペンタフェナンスリル基、置換ベンゾインデニル基、置換シクロペンタジエニル基、置換インデニル基、または置換フルオレニル基とは、置換可能な水素の1個以上が炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基、炭素数7〜20のアルキルアリール基、ハロゲン原子、OSiR3基、SiR3基またはPR2基(Rはいずれも炭素数1〜10の炭化水素基を表す)で置換されたシクロペンタフェナンスリル基、ベンゾインデニル基、シクロペンタジエニル基、インデニル基、またはフルオレニル基である。
Y’は、Cp、Zと結合を有し、他に水素もしくは炭素数1〜15の炭化水素基を有するメチレン基、シリレン基、エチレン基、ゲルミレン基、または硼素基である。置換基は互いに異なっていても同一でもよい。また、Y’は環状構造を有していてもよい。
Zは窒素原子、酸素原子または硫黄原子を含み、窒素原子、酸素原子または硫黄原子でM’に配位する配位子でY’と結合を有し、他に水素もしくは炭素数1〜15の置換基を有する基である。
M’はジルコニウム、ハフニウム、またはチタンである。
X’は、水素、ハロゲン、炭素数1−15のアルキル基、炭素数6−10のアリール基、炭素数8−12のアルキルアリール基、炭素数1−4の炭化水素置換基を有するシリル基、炭素数1−10のアルコキシ基、または炭素数1−6のアルキル置換基を有するジアルキルアミド基である。
nは、1または2の整数である。
【0043】
一般式(6)で示されるような遷移金属化合物は、WO99/14221号公報EP416815号公報、US6254956号公報に記載されている。
【0044】
本製造方法の配位重合工程においては、さらに好ましくは、上記の一般式(1)で表される遷移金属化合物と助触媒から構成されるシングルサイト配位重合触媒が用いられる。本製造方法の配位重合工程で用いる助触媒としては、従来遷移金属化合物と組み合わせて用いられている公知の助触媒を使用することができる。そのような助触媒として、メチルアルミノキサン(またはメチルアルモキサンまたはMAOと記す)等のアルモキサンまたは硼素化合物が好適に用いられる。必要に応じて、これらアルモキサンや硼素化合物と共に、トリイソブチルアルミニウムやトリエチルアルミニウム等のアルキルアルミニウムを用いてもよい。かかる助触媒の例としては、EP−0872492A2号公報、特開平11−130808号公報、特開平9−309925号公報、WO00/20426号公報、EP0985689A2号公報、特開平6−184179号公報に記載されている助触媒やアルキルアルミニウム化合物が挙げられる。
アルモキサン等の助触媒は、遷移金属化合物の金属に対し、アルミニウム原子/遷移金属原子比で0.1〜100000、好ましくは10〜10000の比で用いられる。0.1より小さいと有効に遷移金属化合物を活性化出来ず、100000を超えると経済的に不利となる。
【0045】
さらに最も好ましく用いられるシングルサイト配位重合触媒の遷移金属化合物は、一般式(1)で示される構造を有し、かつ、A、Bは同一でも異なっていてもよく、A、Bは共に非置換もしくは置換ベンゾインデニル基、及び非置換もしくは置換インデニル基から選ばれる基であり、かつ、YはA、Bと結合を有し、他に置換基として水素もしくは炭素数1〜15の炭化水素基(1〜3個の窒素原子、酸素原子、硫黄原子、燐原子、珪素原子を含んでもよい)を有するメチレン基または硼素基であり、かつ、本遷移金属化合物はラセミ体である。この条件を満たす場合、得られる本組成範囲のエチレン−芳香族ビニル化合物−芳香族ポリエン共重合体マクロモノマ−は、オレフィン−芳香族ビニル化合物の交互構造、好ましくはエチレン−芳香族ビニル化合物交互構造にアイソタクティックの立体規則性を有し、そのため、本発明のクロス共重合体は本交互構造に由来する微結晶性を有することが出来る。また、本エチレン−芳香族ビニル化合物−芳香族ポリエン共重合体マクロモノマ−は、立体規則性がない場合と比較し交互構造の微結晶性に基づく良好な力学物性や耐油性を与えることができ、この特徴は最終的に本発明のクロス共重合体にも受け継ぐことが出来る。
【0046】
エチレン−芳香族ビニル化合物−芳香族ポリエン共重合体マクロモノマ−の交互構造の微結晶性による結晶融点は概ね50℃〜120℃の範囲にありDSCによるその結晶融解熱は40J/g以下、好ましくは30J/g以下である。本発明のクロス共重合体は総体として、40J/g以下、好ましくは30J/g以下の結晶融解熱を有することができる。本範囲の結晶融解熱の結晶性は、本クロス共重合体の軟質性、成形加工性に悪影響は与えず、むしろ優れた力学物性や耐油性の面で有益である。
【0047】
助触媒として硼素化合物を用いる場合には、硼素原子/遷移金属原子比で0.01〜100の比で用いられるが、好ましくは0.1〜10、特に好ましくは1で用いられる。0.01より小さいと有効に遷移金属化合物を活性化出来ず、100を超えると経済的に不利となる。遷移金属化合物と助触媒は、重合設備外で混合、調製しても、重合時に設備内で混合してもよい。
【0048】
本発明に用いられる芳香族ビニル化合物は、スチレンおよび各種の置換スチレン、例えばp−メチルスチレン、m−メチルスチレン、o−メチルスチレン、o−t−ブチルスチレン、m−t−ブチルスチレン、p−t−ブチルスチレン、p−クロロスチレン、o−クロロスチレン等が挙げられる。工業的には好ましくはスチレン、p−メチルスチレン、p−クロロスチレン、特に好ましくはスチレンが用いられる。
【0049】
本発明に用いられる芳香族ポリエンは10以上30以下の炭素数を持ち、複数の二重結合(ビニル基)と単数または複数の芳香族基を有し配位重合可能な芳香族ポリエンであり、二重結合(ビニル基)の1つが配位重合に用いられて重合した状態において残された二重結合がアニオン重合可能な芳香族ポリエンである。好ましくは、オルトジビニルベンゼン、パラジビニルベンゼン及びメタジビニルベンゼンのいずれか1種または2種以上の混合物が好適に用いられる。
【0050】
本発明の配位重合工程でエチレン−芳香族ビニル化合物−芳香族ポリエン共重合体マクロモノマ−を製造するにあたっては、上記に例示した各モノマー、遷移金属化合物および助触媒を接触させるが、接触の順番、接触方法は任意の公知の方法を用いることができる。
以上の共重合の方法としては溶媒を用いずに液状モノマー中で重合させる方法、あるいはペンタン、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン、クロロ置換ベンゼン、クロロ置換トルエン、塩化メチレン、クロロホルム等の飽和脂肪族または芳香族炭化水素またはハロゲン化炭化水素の単独または混合溶媒を用いる方法がある。好ましくは混合アルカン系溶媒、シクロヘキサン、トルエン、エチルベンゼン等を用いる。重合形態は溶液重合、スラリ−重合いずれでもよい。また、必要に応じ、バッチ重合、連続重合、予備重合、多段式重合等の公知の方法を用いることが出来る。
単数や連結された複数のタンク式重合缶やリニアやル−プの単数、連結された複数のパイプ重合設備を用いることも可能である。パイプ状の重合缶には、動的、あるいは静的な混合機や除熱を兼ねた静的混合機等の公知の各種混合機、除熱用の細管を備えた冷却器等の公知の各種冷却器を有してもよい。また、バッチタイプの予備重合缶を有していてもよい。さらには気相重合等の方法を用いることができる。
【0051】
重合温度は、−78℃〜200℃が適当である。−78℃より低い重合温度は工業的に不利であり、200℃を超えると遷移金属化合物の分解が起こるので適当ではない。さらに工業的に好ましくは、0℃〜160℃、特に好ましくは30℃〜160℃である。
重合時の圧力は、0.1気圧〜100気圧が適当であり、好ましくは1〜30気圧、特に工業的に特に好ましくは、1〜10気圧である。
【0052】
<アニオン重合工程>
本発明の製造方法のアニオン重合工程では、配位重合工程で得られたエチレン−芳香族ビニル化合物−芳香族ポリエン共重合体マクロモノマ−と芳香族ビニル化合物モノマーの共存下、アニオン重合開始剤を用いて重合を行う。
【0053】
芳香族ビニル化合物モノマーとしては、スチレン、p−メチルスチレン、p−ターシャリ−ブチルスチレン、p−クロロスチレン、α−メチルスチレン、ビニルナフタレン、ビニルアントラセン等が用いられ、最も好ましくはスチレンである。好ましくはアニオン重合工程で用いられる芳香族ビニル化合物モノマ−は配位重合工程で用いられる芳香族ビニル化合物と同じモノマ−であり、更に好ましくはその一部または全部が配位重合工程で得られた重合液に残留する未反応芳香族ビニル化合物モノマ−である。本発明のアニオン重合工程では上記芳香族ビニル化合物モノマ−以外に、配位重合工程で重合されずに重合液中に少量残存する芳香族ポリエンも重合されてもよい。
【0054】
本発明のアニオン重合工程は、上記の配位重合工程の後に実施される。この際、配位重合工程で得られたエチレン−芳香族ビニル化合物−芳香族ポリエン共重合体マクロモノマ−は、クラムフォーミング法、スチームストリッピング法、脱揮槽、脱揮押出し機等を用いた直接脱溶媒法等、任意のポリマー回収法を用いて、重合液から分離、精製してアニオン重合工程に用いてもよい。しかし、配位重合後の重合液から、残留オレフィンを放圧後、あるいは放圧せずに、次のアニオン重合工程に用いるのが、経済的に好ましい。重合体を重合液から分離せずに、重合体を含んだ重合溶液をクロス化工程に用いることができることが本発明の特徴の1つである。
【0055】
アニオン重合工程の溶媒は、アニオン重合の際に連鎖移動等の不都合を生じない混合アルカン系溶媒、シクロヘキサン、ベンゼン等の溶媒が特に好ましいが、重合温度が150℃以下であれば、トルエン、エチルベンゼン等の他の溶媒も用いることが可能である。
重合形態は、アニオン重合に用いられる任意の公知の方法を用いることができる。
重合温度は、−78℃〜200℃が適当である。−78℃より低い重合温度は工業的に不利であり、150℃を超えると連鎖移動等が起こるので適当ではない。さらに工業的に好ましくは、0℃〜200℃、特に好ましくは30℃〜150℃である。
重合時の圧力は、0.1気圧〜100気圧が適当であり、好ましくは1〜30気圧、特に工業的に特に好ましくは、1〜10気圧である。
【0056】
本発明のアニオン重合工程には、公知のアニオン重合開始剤を用いることができる。好ましくは、アルキルリチウム化合物やビフェニル、ナフタレン、ピレン等のリチウム塩あるいはナトリウム塩、特に好ましくは、sec−ブチルリチウム、n(ノルマル)−ブチルリチウムが用いられる。また、多官能性開始剤、ジリチウム化合物、トリリチウム化合物を用いてもよい。さらに必要に応じて公知のアニオン重合末端カップリング剤を用いてもよい。
開始剤量は、配位重合工程で、重合触媒の助触媒として、メチルアルモキサンを用いる場合には、その中に含まれる酸素原子の当量以上の、特に好ましくは2当量以上の量を用いるのが好ましい。配位重合工程で、重合触媒の助触媒として、硼素化合物を用いた場合、その量はメチルアルモキサン中の酸素原子当量に比して、十分少ないため、開始剤量を低減することが可能である。
【0057】
アニオン重合工程では、開始剤量を適宜調節することで、クロス鎖の長さ、クロス化されなかったホモポリマーの分子量を任意に変更することが可能である。
クロス鎖部分の長さ(分子量)は、クロス化されなかったホモポリマーの分子量から推定できるが、その長さは、重量平均分子量として、好ましくは5000以上15万以下、さらに好ましくは5000以上10万以下、特に好ましくは5000以上5万以下である。また、その分子量分布(Mw/Mn)は好ましくは3以下、特に好ましくは1.5以下である。
【0058】
本製造方法により得られるクロス共重合体は、0.5mm厚さシ−トの全光線透過率が85%以上であり、高い透明性を有する。また、熱変形温度(クリープ開始温度)は95℃以上110℃以下である。また200℃、加重10kgで測定したMFRは概ね0.1g/10分以上300g/10分以下である。
【0059】
<耐光剤>
本発明に用いられる耐光剤は、光で生成するラジカルを捕捉する光安定剤が必須であり、必要に応じて光エネルギーを無害な熱エネルギーに変換する紫外線吸収剤も併用する。
光安定剤としては、ヒンダードアミン系光安定剤が好ましく用いられる。
紫外線吸収剤としては、ベンゾトリアゾール系、トリアジン系、ベンゾフェノン系、ベンゾエート系、シアノアクリレート系、蓚酸アニリド系、あるいはマロン酸エステル系が例示できる。
紫外線吸収剤と光安定剤の質量比は0:100〜100:10の範囲で、紫外線吸収剤とヒンダードアミン系光安定剤の質量の合計量を耐光剤質量とし、その使用量は、クロス共重合体質量100質量部に対し、0.01〜5質量部の範囲である。以上のような耐光剤は、例えば株式会社ADEKAよりアデカスタブLAシリーズとして、あるいは住化ケムテックス社よりスミソーブシリーズとして、入手することが出来る。
【0060】
本発明のクロス共重合体と耐光剤からなる樹脂組成物を熱可塑性の太陽電池用封止材として用いるには、封止材としての特性向上を目的として、必要に応じて下記「可塑剤」や「接着性向上剤」、「老化防止剤」を加える事ができる。
【0061】
<可塑剤>
本発明のクロス共重合体を含む封止材には従来塩ビや他の樹脂に用いられる公知の任意の可塑剤を、クロス共重合体100質量部に対し、0.1〜30質量部の範囲で配合することが出来る。好ましく用いられる可塑剤は含酸素または含窒素系可塑剤であり、エステル系可塑剤、エポキシ系可塑剤、エ−テル系可塑剤、またはアミド系可塑剤から選ばれる可塑剤である。
【0062】
これらの可塑剤は、本発明のクロス共重合体に用いられるエチレン−芳香族ビニル化合物−芳香族ポリエン共重合体マクロモノマ−との相溶性が比較的良好でブリ−ドし難く、またガラス転移温度が低下する度合いで評価できる可塑化効果も大きく、好適に用いることが出来る。
【0063】
本発明に好適に用いることができるエステル系可塑剤の例としては、フタル酸エステル、トリメリット酸エステル、アジピン酸エステル、セバチン酸エステル、アゼレ−ト系エステル、クエン酸エステル、アセチルクエン酸エステル、グルタミン酸エステル、コハク酸エステル、酢酸エステル等のモノ脂肪酸エステル、リン酸エステルやこれらのポリエステルである。
【0064】
本発明に好適に用いることができるエポキシ系可塑剤の例としては、エポキシ化大豆油、エポキシ化亜麻仁油が挙げられる。
【0065】
本発明に好適に用いることができるエ−テル系可塑剤の例としては、ポリエチレングリコ−ル、ポリプロピレングリコ−ル、これらの共重合物、混合物が挙げられる。
本発明に好適に用いることができるアミド系可塑剤の例としては、スルホン酸アミドが挙げられる。これら可塑剤は単独で用いても、複数を用いてもよい。
【0066】
本発明に特に好ましく用いられるのはエステル系可塑剤である。これらの可塑剤は、本組成範囲のエチレン−芳香族ビニル化合物−芳香族ポリエン共重合体マクロモノマ−との相溶性に優れ、可塑化効果に優れ(ガラス転移温度低下度が高い)、ブリ−ドが少ないという利点がある。さらに本発明に最も好ましく用いられるのは、アジピン酸エステルまたはアセチルクエン酸エステルの可塑剤である。
【0067】
可塑剤の配合量は、本発明の本発明のクロス共重合体を含む封止材100質量部に対して、可塑剤1質量部以上30質量部以下、好ましくは1質量部以上20質量部以下である。1質量部未満では上記効果が不足し、30質量部より高いとブリ−ドや、過度の軟化、それによる過度のべたつきの発現等の原因となる場合がある。
また可塑剤を配合することで、封止材の流動性を向上させることができる。特に用いられるクロス共重合体のMFR値が低い場合、上記の範囲で可塑剤を添加することにより封止材として適当なMFR値に調整することが可能となる。流動性向上のために用いられる添加剤としては、可塑剤以外には水添石油樹脂が、クロス共重合体との相溶性、透明性、無着色性の観点から好適に用いられる。
【0068】
<接着性向上剤>
本発明のクロス共重合体と耐光剤からなる樹脂組成物には、強化ガラス等の受光面側透明保護部材や、裏面側保護部材(バックシート)、あるいは太陽電池セル自体や配線類との接着性、密着性を向上する目的で、接着性向上剤を添加または塗布することができる。本接着性向上剤は、公知の表面処理剤を用いることが可能だが、例えばシラン系カップリング剤(表面処理剤)やチタネート系カップリング剤(表面処理剤)が好ましい。その使用量は、封止材100質量部に対して5量部以下である。
【0069】
<酸化防止剤(老化防止剤)>
本発明の封止材では、フェノール系酸化防止剤を用いない。ここでフェノール系酸化防止剤とは、分子内に単数または複数のフェノール骨格、あるいはキノン骨格を有する酸化防止剤である。例えば、各種のヒンダードフェノール系酸化防止剤やBHTが例示できる。フェノール系酸化防止剤以外の酸化防止剤は必要に応じて用いることができる。このような酸化防止剤としては、リン系熱安定剤、ラクトン系熱安定剤、ビタミンE系熱安定剤、イオウ系熱安定剤等が挙げられる。その使用量は、封止材100質量部に対して3量部以下である。本発明においては、実質的にフェノール系酸化防止剤を用いない。ここでいう実質的とは、クロス共重合体を用いた封止材100質量部に対し、フェノール系酸化防止剤の添加量が0.03質量部未満、好ましくは0.001質量部未満、最も好ましくは全く添加しないことを示す。
【0070】
<シ−ト>
本発明のクロス共重合体を含む封止材を太陽電池封止材用シ−トとして用いる場合、その厚みに特に制限はないが、一般に30μm〜1mm、好ましくは100μm〜0.5mmである。本発明の樹脂組成物からなるシ−トを製造するには、インフレーション成形、押し出し成形(Tダイ成形)、カレンダ−成形、ロ−ル成形などの公知の成形法を採用することができる。
【0071】
<架橋>
本発明のクロス共重合体を含む封止材は、太陽電池セルのリサイクル性を考慮すると架橋処理をせずに熱可塑性封止材として用いることが好ましいが、より高度な耐熱性を要求される場合には架橋処理を行うことも可能である。架橋処理は、一般には本熱可塑性封止材に架橋材、架橋助剤を添加し、架橋温度以下の条件でシートを成形し、太陽電池セルの封止工程にて所定の架橋条件にて架橋を行う。本発明の熱可塑性封止材の熱可塑性は封止工程での架橋処理の前段階で溶融、流動により太陽電池セルを封止する工程で重要である。架橋条件は、用いられる架橋材、架橋助剤により任意に決定される。本熱可塑性封止材に使用可能な架橋材、架橋助剤は、通常エチレン系樹脂、スチレン系樹脂やスチレン−エチレン共重合体に用いられるものであり公知である。好ましい架橋材、架橋助剤、架橋条件は例えば、特表平10−505621(WO96/07681)、特開平08−139347号公報、特開2000−183381号公報に記載されている。このような架橋処理を行った本発明の封止材はリサイクル性という使用のメリットは無くなるが、高い水蒸気バリア性(低い水蒸気透過率)、高い体積抵抗率、及び酢酸等の腐食性物質を遊離しない点は、太陽電池の信頼性向上の面から有利である。
【0072】
本封止材を用いた太陽電池としては、結晶シリコン系、アモルファスシリコン系、化合物系、有機系の各形式の太陽電池が挙げられる。薄膜太陽電池等、太陽電池セルが表面ガラスに密着し、封止材に透明性が求められない形式においても、高い水蒸気バリア性(低い水蒸気透過率)、高い体積抵抗率、及び酢酸等の腐食性物質を遊離しない点は、太陽電池の信頼性向上の面から有利である。

【実施例】
【0073】
以下、実施例により、本発明を説明するが、本発明は、以下の実施例に限定して解釈されるものではない。
【0074】
実施例で得られた共重合体の分析は以下の手段によって実施した。
【0075】
13C−NMRスペクトルは、日本電子社製α−500を使用し、重クロロホルム溶媒または重1,1,2,2−テトラクロロエタン溶媒を用い、TMS(テトラメチルシラン)を基準として測定した。ここでいうTMSを基準とした測定は以下のような測定である。先ずTMSを基準として重1,1,2,2−テトラクロロエタンの3重線13C−NMRピークの中心ピークのシフト値を決めた。次いで共重合体を重1,1,2,2−テトラクロロエタンに溶解して13C−NMRを測定し、各ピークシフト値を、重1,1,2,2−テトラクロロエタンの3重線中心ピークを基準として算出した。重1,1,2,2−テトラクロロエタンの3重線中心ピークのシフト値は73.89ppmであった。測定は、これら溶媒に対し、ポリマーを3質量/体積%溶解して行った。
ピーク面積の定量を行う13C−NMRスペクトル測定は、NOEを消去させたプロトンゲートデカップリング法により、パルス幅は45°パルスを用い、繰り返し時間5秒を標準として行った。
【0076】
共重合体中のスチレンユニット含量の決定は、1H−NMRで行い、機器は日本電子社製α−500またはBRUCKER社製AC−250を用いた。重1,1,2,2−テトラクロロエタンに溶解し、測定は、80〜100℃で行った。TMSを基準としてフェニル基プロトン由来のピーク(6.5〜7.5ppm)とアルキル基由来のプロトンピーク(0.8〜3ppm)の面積強度比較で行った。
【0077】
分子量は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)を用いて標準ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)を求めた。測定は以下の条件で行った。
カラム:TSK−GEL MultiporeHXL-M φ7.8×300mm(東ソ−社製)を2本直列に繋いで用いた。
カラム温度:40℃
溶媒:THF
送液流量:1.0ml/min.
【0078】
DSC測定は、セイコー電子社製DSC200を用い、窒素気流下で行った。すなわち樹脂組成物10mgを用い、昇温速度10℃/分で−50℃から240℃までDSC測定を行い、融点、結晶融解熱及びガラス転移点を求めた。1回目の測定後液体窒素で急冷した後に行う2度目の測定は行わなかった。
なお、物性評価用の試料は加熱プレス法(温度180℃、時間3分間、圧力50kg/cm2)により成形した厚さ1.0mmのシ−トを用いた。
【0079】
<引張試験>
JIS K−6251に準拠し、シートを2号1/2号型テストピース形状にカットし、島津製作所社製AGS−100D型引張試験機を用い、引張速度500mm/minにて測定した。
【0080】
<硬度>
硬度はJIS K−7215プラスチックのデュロメーター硬さ試験法に準じてタイプAのデュロメーター硬度を求めた。この硬度は瞬間値である。
【0081】
<全光線透過率、ヘイズ>
透明度は加熱プレス法(温度200℃、時間4分間、圧力50kg/cm2G)により所定の厚さにシートを成形しJIS K-7375プラスチックの光学的特性試験方法に準じて日本電色工業社製濁度計NDH2000を用いて全光線透過率およびヘイズを測定した。
【0082】
<粘弾性スペクトル>
上記加熱プレス法により得た厚み約0.5mmのシートから測定用サンプル(3mm×40mm)を切り出し、動的粘弾性測定装置(レオメトリックス社RSA−III)を使用し、周波数1Hz、温度領域−50℃〜+250℃の範囲で測定した。
測定に関わるその他主要測定パラメ−タ−は以下の通りである。
昇温速度4℃/分
サンプル測定長10mm
Initial Static Force 5.0g
Auto Tension Sensitivity 1.0g
Max Auto Tension Rate 0.033mm/s
Max Applied Strain 1.5%
Min Allowed Force 1.0g
【0083】
<水蒸気透過率>
水蒸気透過率は、0.5mm厚さシートを用い、JISZ0208 カップ法、に従い、40℃、湿度90%の条件で100時間まで測定した。
【0084】
<体積抵抗率>
0.5mm厚さシートを用い、JISK6911に従い室温で測定した。
【0085】
<絶縁破壊電圧>
0.5mm厚さシートを用い、JISC2110に従い、室温で測定した。
【0086】
<耐光性試験>
0.5mm厚さシートを用い、太陽電池用強化ガラス(厚さ3.2mm)に、3.5mm厚さの型枠を用いてプレス成型機により圧着させた。フェードメータ−(光源カ−ボンア−クランプJISD0205)を用い、ガラス側から光を当て、シャワー無し、大気雰囲気下、ブラックパネル温度83℃、1000時間の条件で実施した。その後、全光線透過率、ヘイズ、YIの測定を行った。
【0087】
<YI(イエローインデックス)測定>
JIS K 7105に従い、日本電色工業(株)製のZE−2000を用いて測定した。
【0088】
<引張試験>
サンプルを短冊状に切断し、 JIS K−6251に準拠し島津製作所社製AGS−100D型引張試験機を用いて、引張速度500mm/minにて引張試験を行った。
【0089】
<ジビニルベンゼン>
以下の製造例で用いたメタジビニルベンゼンは、アルドリッチ社製(ジビニルベンゼンとしての純度80%、メタ体、パラ体混合物のメタ体:パラ体質量比は70:30)である。
【0090】
<触媒(遷移金属化合物)>
以下の製造例では、触媒(遷移金属化合物)として、rac(ラセミ体)−ジメチルメチレンビス(4,5−ベンゾ−1−インデニル)ジルコニウムジクロライド(式7)を用いた。
【0091】
【化7】



【0092】
製造例1
<クロス共重合体の製造>
触媒としてrac−ジメチルメチレンビス(4,5−ベンゾ−1−インデニル)ジルコニウムジクロライドを用い、以下のように実施した。
容量50L、攪拌機及び加熱冷却用ジャケット付の配位重合用重号缶(オートクレーブ)を用いて重合を行った。シクロヘキサン21.3kg、スチレン3.2kg及び新日鐵化学社製ジビニルベンゼン(メタ、パラ混合品、純度81質量%、ジビニルベンゼン分として61mmol)を仕込み、内温60℃に調整し攪拌(220rpm)した。乾燥窒素ガスを10L/分の流量で約30分、液中にバブリングして系内及び重合液の水分をパージした。次いで、トリイソブチルアルミニウム50mmol、メチルアルモキサン(東ソーアクゾ社製、MMAO−3A/ヘキサン溶液)をAl基準で80mmol(表中ではMAOと記載)加え、ただちにエチレンで系内をパ−ジした。十分にパ−ジした後、内温を85℃に昇温してエチレンを導入し、圧力0.4MPa(3kg/cm2G)で安定した後に、オートクレーブ上に設置した触媒タンクから、rac−ジメチルメチレンビス(4,5−ベンゾ−1−インデニル)ジルコニウムジクロライドを80μmol、トリイソブチルアルミニウム1mmolを溶かしたトルエン溶液約50mlをオートクレーブ中に加えた。さらに、流量制御弁を介しエチレンを補給し、内温を90℃、圧力を0.4MPaに維持しながら重合を実施した。エチレンの流速、積算流量から重合進行状況をモニタ−した。所定のエチレン流量に達した後、エチレンの供給を停止し、放圧すると共に内温を70℃まで冷却した(以上配位重合工程)。その後重合液を、容量50L、攪拌機及び加熱冷却用ジャケット付のアニオン重合用重号缶に移送した。同時に分析用重合液を数十ml採取した。n−ブチルリチウム240mmolを触媒タンクから窒素ガスに同伴させてアニオン重合用重合缶内に導入した(クロス化工程)。直ちにアニオン重合が開始し、内温は70℃から一時80℃まで上昇した。そのまま30分間温度を70℃に維持し攪拌を継続し重合を続けた。約百mlのメタノ−ルを重合缶に加え、アニオン重合を停止した。重合停止後、得られたポリマー液を、激しく攪拌した大量のメタノール液中に少量ずつ投入して、ポリマーを回収した。このポリマーを室温で1昼夜風乾した後に60℃、真空中、質量変化が認められなくなるまで乾燥した。
【0093】
製造例2
【0094】
表1に示す条件で、製造例1と同様に重合を実施した。
【0095】
【表1】



【0096】
表2に得られたエチレン−芳香族ビニル化合物−芳香族ポリエン共重合体マクロモノマ−を、表3に得られたクロス共重合体の分析値を示す。
【0097】
【表2】



【0098】
【表3】



【0099】
表4に得られたクロス共重合体の物性を示す。
【0100】
【表4】



【0101】
比較例1〜4
ブラベンダ−プラスチコ−ダ−(ブラベンダ−社製PL2000型)を使用し、本製造例で得られたクロス共重合体と表5、6に示す配合(質量部)で、合計約45gを200℃、100rpm、5分間混練しサンプルを作製した。耐光剤(LA31、LA36、LA52、LA63P、LA77Y)は、株式会社ADEKA製のものを用い、酸化防止剤としては、株式会社ADEKA製HP−10とチバ・ジャパン株式会社製Irganox1076または1010を用いた。
得られた組成物から上記加熱プレス法により成形した厚さ0.5mmのシ−トを用い、YI(イエローインデックス)を含む各測定を行った。得られた結果を表5、6に示す。
【0102】
実施例1〜3
比較例と同じ条件で、但し酸化防止剤としてIrganox1076または1010(共にフェノール系酸化防止剤)を用いずに組成物を作成し、同様にシートを成形し各測定を行った。
【0103】
【表5】



【0104】
本実施例の封止材シートは、体積抵抗率、絶縁破壊電圧、水蒸気バリア性を示し、フェノール系酸化防止剤を添加していないため、初期及び耐光性試験後において、何れもより低い黄変度(YI)を示した。すなわち、本実施例の封止材シートは優れた耐黄変性を示し、太陽電池封止材としてより有用である。
【符号の説明】
【0105】
A 受光面側透明保護部材
B 裏面側保護部材(バックシート)
C1 受光面側封止材
C2 裏面側封止材
D 太陽電池用セル



【特許請求の範囲】
【請求項1】
配位重合工程とこれに続くアニオン重合工程からなる重合工程を含み、さらに以下の条件(1)〜(5)を満足する製造方法で得られるクロス共重合体100質量部に対し耐光剤を0.01〜5質量部の範囲含み、フェノール系酸化防止剤の添加量が0.03質量部未満であることを特長とする封止材シート。
(1)配位重合工程として、シングルサイト配位重合触媒を用いてエチレンモノマー、芳香族ビニル化合物モノマーおよび芳香族ポリエンの共重合を行い、芳香族ビニル化合物ユニット含量10モル%以上35モル%以下、芳香族ポリエンユニット含量0.01モル%以上0.2モル%以下、残部がエチレンユニット含量であるエチレン−芳香族ビニル化合物−芳香族ポリエン共重合体マクロモノマ−を合成する。次にアニオン重合工程として、このエチレン−芳香族ビニル化合物−芳香族ポリエン共重合体マクロモノマ−と芳香族ビニル化合物モノマーの共存下、アニオン重合開始剤を用いて重合する。
(2)配位重合工程で得られるエチレン−芳香族ビニル化合物−芳香族ポリエン共重合体マクロモノマ−の重量平均分子量が3万以上15万以下、分子量分布(Mw/Mn)が1.8以上4以下である。
(3)前記エチレン−芳香族ビニル化合物−芳香族ポリエン共重合体マクロモノマ−の0℃〜150℃までに観測される結晶融解熱(ΔH)が30J/g以下である。
(4)前記エチレン−芳香族ビニル化合物−芳香族ポリエン共重合体マクロモノマ−のTUS(エチレン−芳香族ビニル化合物−芳香族ポリエン共重合体マクロモノマ−に含まれる重合性不飽和基の総和であり、ジビニルベンゼンユニット由来の二重結合+末端二重結合の総和を示す)とDOU(エチレン−芳香族ビニル化合物−芳香族ポリエン共重合体マクロモノマ−のジビニルベンゼンユニット含量)の関係が、1.3≦TUS/DOU≦10の範囲である。
(5)アニオン重合工程を経て得られるクロス共重合体中のエチレン−芳香族ビニル化合物−芳香族ポリエン共重合体マクロモノマ−ユニットの質量割合が40質量%以上90質量%以下である。
【請求項2】
請求項1記載の封止材シートを用いた太陽電池。

【図1】
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【公開番号】特開2013−32425(P2013−32425A)
【公開日】平成25年2月14日(2013.2.14)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−168437(P2011−168437)
【出願日】平成23年8月1日(2011.8.1)
【出願人】(000003296)電気化学工業株式会社 (1,539)
【Fターム(参考)】