專利名稱：密封材料和使用了該密封材料的太陽能電池模件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及密封材料和使用了該密封材料的太陽能電池模件。更具體地，涉及模 件的形成容易，透明性、耐熱性、粘合性等優(yōu)異的密封材料。
背景技術(shù)：
太陽能電池近年作為清潔的能源受到關(guān)注，也已在一般住宅用途中利用，但尚未 充分地普及。作為其主要的原因，可以列舉太陽能電池仍為高價(jià)的產(chǎn)品。作為其原因，可以 列舉以下的原因。太陽能電池自身的發(fā)電效率不充分，為了獲得必要的電能，不得不增大模 件。此外，模件制造的生產(chǎn)率低。太陽能電池模件一般用上部透明保護(hù)件和下部基板保護(hù)件來保護(hù)硅、鎵-砷、 銅-銦-硒等太陽能電池元件，用密封件將太陽能電池元件與保護(hù)件固定而封裝。因此，作 為太陽能電池元件密封材料，要求透明性、耐熱性、與玻璃、金屬等上下的各保護(hù)件的粘合 性良好。現(xiàn)在，作為太陽能電池模件用太陽能電池元件密封材料，從柔軟性、透明性等的觀 點(diǎn)出發(fā)，使用了醋酸乙烯酯含量高的乙烯 醋酸乙烯酯共聚物。該原材料的耐熱性、粘合性 不足，因此必須并用有機(jī)過氧化物、硅烷偶聯(lián)劑等使其交聯(lián)。因此，為了制造太陽能電池模 件，必須經(jīng)過制作配合了這些添加劑的乙烯 醋酸乙烯酯共聚物的片材，在層壓機(jī)中用幾分 鐘 十幾分鐘暫時(shí)與太陽能電池元件粘合的工序，在烘箱內(nèi)在有機(jī)過氧化物分解的高溫下 用幾十分鐘 1小時(shí)進(jìn)行主粘合的工序和花費(fèi)時(shí)間的粘合工序。此外，在片材的制造階段， 在有機(jī)過氧化物不分解的低溫下的成型是必要的，因此不能提高擠出成型速度。如上所述， 太陽能電池模件的制造耗費(fèi)工夫和時(shí)間，成為了使其制造成本上升的要因之一。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特公平2-40709號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于這樣的現(xiàn)有技術(shù)具有的問題而完成，其課題在于提供不需要利用有機(jī) 過氧化物產(chǎn)生的交聯(lián)，因此能夠顯著地改善太陽能電池模件的生產(chǎn)效率，并且作為太陽能 電池元件密封材料具有優(yōu)異的特性的替代材料。本發(fā)明人等為了實(shí)現(xiàn)上述課題而深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)利用以下所示的密封材料能 夠?qū)崿F(xiàn)上述課題，從而完成了本發(fā)明。即，根據(jù)本發(fā)明，提供以下所示的密封材料等。[1]密封材料，以⑴成分聚丙烯、(ii)成分氫化二烯系聚合物和(iii)成分 具有選自下述官能團(tuán)組X中的至少1種官能團(tuán)并且與上述(ii)成分不同的聚合物(含有 官能團(tuán)的聚合物)為構(gòu)成成分，相對于上述(i)成分O 60質(zhì)量份、上述(ii)成分40 100質(zhì)量份(合計(jì)量100質(zhì)量份)，含有上述(iii)成分1 100質(zhì)量份。[官能團(tuán)組X]羧基、酸酐基、環(huán)氧基、(甲基)丙烯?；?、氨基、烷氧基甲硅烷基、羥基、異氰酸酯基和〃悉唑啉基[2]上述[1]所述的密封材料，其中上述(ii)成分為包含下述聚合物嵌段A和下 述聚合物嵌段B的聚合物，是構(gòu)成上述(ii)成分的下述共軛二烯化合物單元的雙鍵的至少 80%被氫化的氫化二烯系聚合物。[聚合物嵌段A]含有50質(zhì)量％以上的芳香族乙烯基化合物單元的聚合物嵌段[聚合物嵌段B]含有50質(zhì)量％以上的共軛二烯化合物單元，其1，2_鍵含量和3， 4-鍵含量的合計(jì)為30 90%的范圍內(nèi)的聚合物嵌段[3]上述[1]或[2]所述的密封材料，其中上述(ii)成分為具有選自下述官能團(tuán) 組X中的至少1種官能團(tuán)的氫化二烯系聚合物(含有官能團(tuán)的氫化二烯系聚合物)。[官能團(tuán)組X]羧基、酸酐基、環(huán)氧基、(甲基)丙烯?；?、氨基、烷氧基甲硅烷基、 羥基、異氰酸酯基和P悉唑啉基[4]上述[1] [3]任一項(xiàng)所述的密封材料，其中上述(iii)成分為具有選自下述 官能團(tuán)組X中的至少1種官能團(tuán)的含有官能團(tuán)的烯烴系聚合物。[官能團(tuán)組X]羧基、酸酐基、環(huán)氧基、(甲基)丙烯?；被?、烷氧基甲硅烷基、 羥基、異氰酸酯基和P惡唑啉基[5]上述[4]所述的密封材料，其中上述(iii)成分為含有酸酐基的丙烯系聚合物 或乙烯·甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物。[6]使用了上述[1] [5]任一項(xiàng)所述的密封材料的密封材料片材。[7]上述[6]所述的密封材料片材，其中在一面層合有熱塑性樹脂和/或金屬。[8]上述[1] [5]任一項(xiàng)所述的密封材料，其中上述密封材料用作太陽能電池的 密封材料。[9]上述[6]或[7]所述的密封材料片材，其中上述密封材料片材用作太陽能電池 的密封材料。[10]太陽能電池模件，使用了上述[6]或[7]所述的密封材料片材。本發(fā)明的元件密封材料，透明性、耐熱性優(yōu)異，而且即使不使用有機(jī)過氧化物、硅 烷偶聯(lián)劑等，也顯示與太陽能電池元件、玻璃、金屬等上下的各保護(hù)件的粘合性優(yōu)異的粘合 性。
具體實(shí)施例方式以下對本發(fā)明的實(shí)施的最佳方式進(jìn)行說明，但本發(fā)明并不限定于以下的實(shí)施方 式，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)，基于本領(lǐng)域技術(shù)人員的常識(shí)，對以下的實(shí)施方式加以 適當(dāng)改變、改良等的實(shí)施方式也應(yīng)理解在本發(fā)明的范圍內(nèi)。[1]密封材料本發(fā)明的密封材料以(i)成分聚丙烯、(ii)成分氫化二烯系聚合物和(iii)成 分具有特定官能團(tuán)的聚合物(含有官能團(tuán)的聚合物)為構(gòu)成成分，相對于上述(i)成分 0 60質(zhì)量份、上述(ii)成分40 100質(zhì)量份(合計(jì)量100質(zhì)量份)，含有上述(iii)成 分1 100質(zhì)量份。以下對每種構(gòu)成成分進(jìn)行說明。[1-1]聚丙烯(⑴成分)本發(fā)明的密封材料含有聚丙烯(以下有時(shí)表記為“(i)成分”。)作為構(gòu)成成分。通過以(i)成分為構(gòu)成成分，耐熱性、成型加工性傾向于提高。本發(fā)明中使用的聚丙烯可以是均聚丙烯、嵌段聚丙烯、無規(guī)聚丙烯、丙烯· α-烯 烴共聚物、丙烯·乙烯共聚物、丙烯· 丁烯共聚物、丙烯·乙烯· 丁烯共聚物等。對于(i)成分的分子量、分子量分布并無特別限制。因此，可以在基本上能夠成型 加工的范圍內(nèi)適當(dāng)選擇。從這樣的觀點(diǎn)出發(fā)，重均分子量優(yōu)選為1萬以上，更優(yōu)選為4萬以 上，特別優(yōu)選為8萬以上。再有，這里所說的“重均分子量”，意味著采用使用了六氟異丙醇 作為溶劑的凝膠滲透色譜(GPC)測定的聚甲基丙烯酸甲酯換算的重均分子量。對于⑴成分的熔點(diǎn)也無特別限制，優(yōu)選為120°C以上，更優(yōu)選為140°C以上。再 有，本說明書中，表示(i)成分的熔點(diǎn)時(shí)，表示由差示掃描熱量計(jì)(DSC)測定的值。(i)成分可以采用以往公知的聚丙烯制造法制造。具體地，可以列舉自由基聚合、 催化劑聚合法。(i)成分的含量，相對于⑴成分和(ii)成分的合計(jì)量100質(zhì)量份，必須為0 60質(zhì)量份，優(yōu)選為5 60質(zhì)量份。如果不存在(i)成分，耐熱性、成型加工性傾向于變差。 如果超過60質(zhì)量份，氫化二烯系聚合物((ii)成分)的量少，因此變硬，太陽能電池元件的密封性變差。[1-2]氫化二烯系聚合物((ii)成分):本發(fā)明的密封材料，除了聚丙烯((i)成分)，還含有氫化二烯系聚合物(以下有 時(shí)記為“(ii)成分”。)作為構(gòu)成成分。通過以(ii)成分為構(gòu)成成分，變得柔軟，密封性優(yōu) 異。本發(fā)明中使用的氫化二烯系聚合物((ii)成分)優(yōu)選包含來自芳香族乙烯基化合物的 重復(fù)單元和來自共軛二烯系化合物的重復(fù)單元。作為(ii)成分的“芳香族乙烯基化合物”，可以列舉例如苯乙烯、叔丁基苯乙烯、 α -甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯、對乙基苯乙烯、二乙烯基苯、1，1-二苯基苯乙烯、乙烯基 萘、乙烯基蒽、Ν，Ν_ 二乙基-對-氨基乙基苯乙烯和乙烯基吡啶等。本發(fā)明中，從成為原料 的單體的獲得容易性、聚合性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選以包含來自苯乙烯或叔丁基苯乙烯的重復(fù) 單元的共軛二烯系聚合物作為基礎(chǔ)聚合物。作為(ii)成分的“共軛二烯化合物”，可以列舉例如1，3_ 丁二烯、異戊二烯、2， 3- 二甲基-1，3- 丁二烯>1,3-戊二烯、2-甲基-1，3-辛二烯>1,3-己二烯、1，3-環(huán)己二烯、 4，5_ 二乙基-1，3-辛二烯、3-丁基-1，3-辛二烯、月桂烯和氯丁二烯等。本發(fā)明中，從成為 原料的單體的獲得容易性、聚合性的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選包含來自1，3-丁二烯或異戊二烯的重 復(fù)單元的共軛二烯系聚合物。芳香族乙烯基化合物共軛二烯化合物的質(zhì)量比優(yōu)選為3 97 60 40。如果 質(zhì)量比超過60 40，(ii)成分的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度變得過高，傾向于變硬，密封性差。作為(ii)成分的包含聚合物嵌段A、聚合物嵌段B的聚合物，可以 列舉例如結(jié)合成(A)-(B)、[(A)-(B)] X-Y、(A)-(B)-(A)、[(A) - (B)-(A) ]X-Y、 (A)-(B)-(A)-(B), (B)-(A)-(B)-(A), [ (A) - (B) - (A) - (B) ]X_Y、(A)-(B)-(A)-(B)-(A)和 [(A) - (B) - (A) - (B) - (A) ] X-Y、[ (B) - (A) ] X_Y 等結(jié)構(gòu)的嵌段共聚物。(其中，(A)表示聚合物嵌段A，(B)表示聚合物嵌段B，χ表示2以上的整數(shù)，Y表 示偶聯(lián)劑殘基)再有，上述這樣的包含2種以上的嵌段的嵌段共聚物可以是芳香族乙烯基化合物或共軛二烯化合物的含有率在嵌段中連續(xù)變化的遞變型或無規(guī)型。此外，作為使聚合物嵌 段偶聯(lián)的“偶聯(lián)劑”，可以列舉例如甲基二氯硅烷、甲基三氯硅烷、丁基三氯硅烷、四氯硅烷、 二溴乙烷、四氯化錫、丁基三氯化錫、四氯化鍺、雙(三氯甲硅烷基)乙烷等鹵素化合物；環(huán) 氧化大豆油等環(huán)氧化合物；己二酸二乙酯、己二酸二甲酯、二甲基對苯二甲酸、二乙基對苯 二甲酸等羰基化合物、二乙烯基苯等多乙烯基化合物；多異氰酸酯等。(ii)成分是共軛二烯化合物單元的雙鍵的至少80%被氫化的聚合物。對于氫化 率的上限并無特別限制，但從得到耐候性、耐熱性優(yōu)異的材料的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選是上述雙鍵 的90%以上被氫化的聚合物，更優(yōu)選是95%以上被氫化的聚合物。(ii)成分可以是導(dǎo)入了選自官能團(tuán)組X中的至少1種官能團(tuán)的聚合物。通過導(dǎo)入 官能團(tuán)，與玻璃、金屬等上下的各保護(hù)件的粘合性傾向于提高。[官能團(tuán)組X]羧基、酸酐基、環(huán)氧基、(甲基)丙烯酰基、氨基、烷氧基甲硅烷基、 羥基、異氰酸酯基和pI唑啉基(ii)成分優(yōu)選是具有平均0. 01 100 (個(gè)/1分子)上述官能團(tuán)的聚合物，更優(yōu)選 是具有平均0. 1 10 (個(gè)/1分子)的聚合物。如果官能團(tuán)的數(shù)目小于平均0. 01 (個(gè)/1分 子)，與玻璃、金屬等上下的各保護(hù)件的粘合性傾向于下降。另一方面，如果官能團(tuán)的數(shù)目超 過100(個(gè)/1分子)，有可能產(chǎn)生成型加工性下降的不利情況。對于(ii)成分的分子量并無特別限制，優(yōu)選重均分子量為3萬 200萬，更優(yōu)選 為4萬 100萬，特別優(yōu)選為5萬 50萬。如果重均分子量小于3萬，傾向于產(chǎn)生太陽能 電池元件密封材料的強(qiáng)度、尺寸穩(wěn)定性降低的不利情況，因此不優(yōu)選。另一方面，如果重均 分子量超過200萬，(ii)成分的熔融粘度變得過高，傾向于產(chǎn)生太陽能電池元件密封材料 的加工性、生產(chǎn)率降低的不利情況，因此不優(yōu)選。再有，這里所說的“重均分子量”，意味著采 用凝膠滲透色譜(GPC)測定的聚苯乙烯換算的重均分子量。(ii)成分能夠采用例如下述(a) (e)中任一個(gè)記載的方法制造。制法(a)制法(a)是將共軛二烯化合物單獨(dú)或者將共軛二烯化合物和芳香族乙烯基化合 物在有機(jī)堿金屬化合物的存在下進(jìn)行嵌段共聚，將該共聚物氫化而制得的方法。此外，任意 地，可以使選自下述通式(1)所示的含有(甲基)丙烯?；幕衔?、下述通式( 所示的 含有環(huán)氧基的化合物和馬來酸酐中的至少1種與得到的氫化二烯系聚合物在溶液中乃至 擠出機(jī)等混煉機(jī)中反應(yīng)。
權(quán)利要求
1.一種密封材料，以(i)成分聚丙烯、(ii)成分氫化二烯系聚合物和(iii)成分 具有選自下述官能團(tuán)組X中的至少1種官能團(tuán)的聚合物且與所述(ii)成分不同的聚合物、 即含有官能團(tuán)的聚合物為構(gòu)成成分，相對于所述(i)成分O 60質(zhì)量份、所述(ii)成分40 100質(zhì)量份，含有所述(iii) 成分1 100質(zhì)量份，其中，所述⑴成分和(ii)成分的合計(jì)量為100質(zhì)量份，官能團(tuán)組X 羧基、酸酐基、環(huán)氧基、(甲基)丙烯?；?、氨基、烷氧基甲硅烷基、羥基、異 氰酸酯基和ρ悉唑啉基。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的密封材料，其中，所述(ii)成分為包含下述聚合物嵌段A和 下述聚合物嵌段B的聚合物，是構(gòu)成所述(ii)成分的下述共軛二烯化合物單元的雙鍵的至 少80%被氫化的氫化二烯系聚合物，聚合物嵌段A 含有50質(zhì)量％以上的芳香族乙烯基化合物單元的聚合物嵌段聚合物嵌段B 含有50質(zhì)量％以上的共軛二烯化合物單元，其1，2-鍵含量和3，4-鍵 含量的合計(jì)為30 90%的范圍內(nèi)的聚合物嵌段。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的密封材料，其中，所述(ii)成分是具有選自下述官能團(tuán) 組X中的至少1種官能團(tuán)的氫化二烯系聚合物、即含有官能團(tuán)的氫化二烯系聚合物，官能團(tuán)組X 羧基、酸酐基、環(huán)氧基、(甲基)丙烯?；被?、烷氧基甲硅烷基、羥基、異 氰酸酯基和〃悉唑啉基。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的密封材料，其中，所述(iii)成分是具有選自下 述官能團(tuán)組X中的至少1種官能團(tuán)的含有官能團(tuán)的烯烴系聚合物，官能團(tuán)組X 羧基、酸酐基、環(huán)氧基、(甲基)丙烯酰基、氨基、烷氧基甲硅烷基、羥基、異 氰酸酯基和ρ悉唑啉基。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的密封材料，其中，所述(iii)成分是含有酸酐基的丙烯系聚合 物或乙烯·甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物。
6.一種密封材料片材，使用了權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的密封材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的密封材料片材，其中，在一面層合有熱塑性樹脂和/或金屬。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的密封材料，其中，所述密封材料用作太陽能電池 的密封材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的密封材料片材，其中，所述密封材料片材用作太陽能電池 的密封材料。
10.一種太陽能電池模件，使用了權(quán)利要求6或7所述的密封材料片材。
全文摘要
本發(fā)明提供一種密封材料，其以(i)成分聚丙烯、(ii)成分氫化二烯系聚合物和(iii)成分具有至少1種官能團(tuán)的聚合物且與上述(ii)成分不同的聚合物(含有官能團(tuán)的聚合物)為構(gòu)成成分，相對于上述(i)成分0～60質(zhì)量份、上述(ii)成分40～100質(zhì)量份(合計(jì)量100質(zhì)量份)，含有上述(iii)成分1～100質(zhì)量份。
文檔編號H01L31/042GK102057501SQ20098012140
公開日2011年5月11日 申請日期2009年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月9日
發(fā)明者中村丈夫, 佐野拓哉, 早川俊之, 青山彰夫 申請人:Jsr株式會(huì)社