Материал для герметизации солнечных батарей и модуль солнечной батареи, изготовленный с его использованием

Материал для герметизации солнечных батарей и модуль солнечной батареи, изготовленный с его использованием

Реферат

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

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, CO₂, 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.

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/см³), 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)]

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/см³, а более предпочтительным является линейный полиэтилен низкой плотности, имеющий плотность от 0,860 до 0,880 г/см³. 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).

Конкретно, предпочтительной является смола на основе полиэтилена, имеющая плотность от 0,850 до 0,920 г/см³, а более предпочтительным является линейный полиэтилен низкой плотности, имеющий плотность от 0,860 до 0,880 г/см³. 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))

См