专利名称：密封材料和使用了该密封材料的太阳能电池模件的制作方法
技术领域：
本发明涉及密封材料和使用了该密封材料的太阳能电池模件。更具体地，涉及模 件的形成容易，透明性、耐热性、粘合性等优异的密封材料。
背景技术：
太阳能电池近年作为清洁的能源受到关注，也已在一般住宅用途中利用，但尚未 充分地普及。作为其主要的原因，可以列举太阳能电池仍为高价的产品。作为其原因，可以 列举以下的原因。太阳能电池自身的发电效率不充分，为了获得必要的电能，不得不增大模 件。此外，模件制造的生产率低。太阳能电池模件一般用上部透明保护件和下部基板保护件来保护硅、镓-砷、 铜-铟-硒等太阳能电池元件，用密封件将太阳能电池元件与保护件固定而封装。因此，作 为太阳能电池元件密封材料，要求透明性、耐热性、与玻璃、金属等上下的各保护件的粘合 性良好。现在，作为太阳能电池模件用太阳能电池元件密封材料，从柔软性、透明性等的观 点出发，使用了醋酸乙烯酯含量高的乙烯 醋酸乙烯酯共聚物。该原材料的耐热性、粘合性 不足，因此必须并用有机过氧化物、硅烷偶联剂等使其交联。因此，为了制造太阳能电池模 件，必须经过制作配合了这些添加剂的乙烯 醋酸乙烯酯共聚物的片材，在层压机中用几分 钟 十几分钟暂时与太阳能电池元件粘合的工序，在烘箱内在有机过氧化物分解的高温下 用几十分钟 1小时进行主粘合的工序和花费时间的粘合工序。此外，在片材的制造阶段， 在有机过氧化物不分解的低温下的成型是必要的，因此不能提高挤出成型速度。如上所述， 太阳能电池模件的制造耗费工夫和时间，成为了使其制造成本上升的要因之一。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特公平2-40709号公报
发明内容
本发明鉴于这样的现有技术具有的问题而完成，其课题在于提供不需要利用有机 过氧化物产生的交联，因此能够显著地改善太阳能电池模件的生产效率，并且作为太阳能 电池元件密封材料具有优异的特性的替代材料。本发明人等为了实现上述课题而深入研究，结果发现利用以下所示的密封材料能 够实现上述课题，从而完成了本发明。即，根据本发明，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)成分氢化二烯系聚合物和(iii)成分 具有选自下述官能团组X中的至少1种官能团并且与上述(ii)成分不同的聚合物(含有 官能团的聚合物)为构成成分，相对于上述(i)成分O 60质量份、上述(ii)成分40 100质量份(合计量100质量份)，含有上述(iii)成分1 100质量份。[官能团组X]羧基、酸酐基、环氧基、(甲基)丙烯酰基、氨基、烷氧基甲硅烷基、羟基、异氰酸酯基和〃悉唑啉基[2]上述[1]所述的密封材料，其中上述(ii)成分为包含下述聚合物嵌段A和下 述聚合物嵌段B的聚合物，是构成上述(ii)成分的下述共轭二烯化合物单元的双键的至少 80%被氢化的氢化二烯系聚合物。[聚合物嵌段A]含有50质量％以上的芳香族乙烯基化合物单元的聚合物嵌段[聚合物嵌段B]含有50质量％以上的共轭二烯化合物单元，其1，2_键含量和3， 4-键含量的合计为30 90%的范围内的聚合物嵌段[3]上述[1]或[2]所述的密封材料，其中上述(ii)成分为具有选自下述官能团 组X中的至少1种官能团的氢化二烯系聚合物(含有官能团的氢化二烯系聚合物)。[官能团组X]羧基、酸酐基、环氧基、(甲基)丙烯酰基、氨基、烷氧基甲硅烷基、 羟基、异氰酸酯基和P悉唑啉基[4]上述[1] [3]任一项所述的密封材料，其中上述(iii)成分为具有选自下述 官能团组X中的至少1种官能团的含有官能团的烯烃系聚合物。[官能团组X]羧基、酸酐基、环氧基、(甲基)丙烯酰基、氨基、烷氧基甲硅烷基、 羟基、异氰酸酯基和P恶唑啉基[5]上述[4]所述的密封材料，其中上述(iii)成分为含有酸酐基的丙烯系聚合物 或乙烯·甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。[6]使用了上述[1] [5]任一项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，其中在一面层合有热塑性树脂和/或金属。[8]上述[1] [5]任一项所述的密封材料，其中上述密封材料用作太阳能电池的 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阳能电池 的密封材料。[10]太阳能电池模件，使用了上述[6]或[7]所述的密封材料片材。本发明的元件密封材料，透明性、耐热性优异，而且即使不使用有机过氧化物、硅 烷偶联剂等，也显示与太阳能电池元件、玻璃、金属等上下的各保护件的粘合性优异的粘合 性。
具体实施例方式以下对本发明的实施的最佳方式进行说明，但本发明并不限定于以下的实施方 式，在不脱离本发明的主旨的范围内，基于本领域技术人员的常识，对以下的实施方式加以 适当改变、改良等的实施方式也应理解在本发明的范围内。[1]密封材料本发明的密封材料以(i)成分聚丙烯、(ii)成分氢化二烯系聚合物和(iii)成 分具有特定官能团的聚合物(含有官能团的聚合物)为构成成分，相对于上述(i)成分 0 60质量份、上述(ii)成分40 100质量份(合计量100质量份)，含有上述(iii)成 分1 100质量份。以下对每种构成成分进行说明。[1-1]聚丙烯(⑴成分)本发明的密封材料含有聚丙烯(以下有时表记为“(i)成分”。)作为构成成分。通过以(i)成分为构成成分，耐热性、成型加工性倾向于提高。本发明中使用的聚丙烯可以是均聚丙烯、嵌段聚丙烯、无规聚丙烯、丙烯· α-烯 烃共聚物、丙烯·乙烯共聚物、丙烯· 丁烯共聚物、丙烯·乙烯· 丁烯共聚物等。对于(i)成分的分子量、分子量分布并无特别限制。因此，可以在基本上能够成型 加工的范围内适当选择。从这样的观点出发，重均分子量优选为1万以上，更优选为4万以 上，特别优选为8万以上。再有，这里所说的“重均分子量”，意味着采用使用了六氟异丙醇 作为溶剂的凝胶渗透色谱(GPC)测定的聚甲基丙烯酸甲酯换算的重均分子量。对于⑴成分的熔点也无特别限制，优选为120°C以上，更优选为140°C以上。再 有，本说明书中，表示(i)成分的熔点时，表示由差示扫描热量计(DSC)测定的值。(i)成分可以采用以往公知的聚丙烯制造法制造。具体地，可以列举自由基聚合、 催化剂聚合法。(i)成分的含量，相对于⑴成分和(ii)成分的合计量100质量份，必须为0 60质量份，优选为5 60质量份。如果不存在(i)成分，耐热性、成型加工性倾向于变差。 如果超过60质量份，氢化二烯系聚合物((ii)成分)的量少，因此变硬，太阳能电池元件的密封性变差。[1-2]氢化二烯系聚合物((ii)成分):本发明的密封材料，除了聚丙烯((i)成分)，还含有氢化二烯系聚合物(以下有 时记为“(ii)成分”。)作为构成成分。通过以(ii)成分为构成成分，变得柔软，密封性优 异。本发明中使用的氢化二烯系聚合物((ii)成分)优选包含来自芳香族乙烯基化合物的 重复单元和来自共轭二烯系化合物的重复单元。作为(ii)成分的“芳香族乙烯基化合物”，可以列举例如苯乙烯、叔丁基苯乙烯、 α -甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、对乙基苯乙烯、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-对-氨基乙基苯乙烯和乙烯基吡啶等。本发明中，从成为原料 的单体的获得容易性、聚合性的观点出发，优选以包含来自苯乙烯或叔丁基苯乙烯的重复 单元的共轭二烯系聚合物作为基础聚合物。作为(ii)成分的“共轭二烯化合物”，可以列举例如1，3_ 丁二烯、异戊二烯、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-环己二烯、 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。本发明中，从成为 原料的单体的获得容易性、聚合性的观点出发，优选包含来自1，3-丁二烯或异戊二烯的重 复单元的共轭二烯系聚合物。芳香族乙烯基化合物共轭二烯化合物的质量比优选为3 97 60 40。如果 质量比超过60 40，(ii)成分的玻璃化转变温度变得过高，倾向于变硬，密封性差。作为(ii)成分的包含聚合物嵌段A、聚合物嵌段B的聚合物，可以 列举例如结合成(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 等结构的嵌段共聚物。(其中，(A)表示聚合物嵌段A，(B)表示聚合物嵌段B，χ表示2以上的整数，Y表 示偶联剂残基)再有，上述这样的包含2种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轭二烯化合物的含有率在嵌段中连续变化的递变型或无规型。此外，作为使聚合物嵌 段偶联的“偶联剂”，可以列举例如甲基二氯硅烷、甲基三氯硅烷、丁基三氯硅烷、四氯硅烷、 二溴乙烷、四氯化锡、丁基三氯化锡、四氯化锗、双(三氯甲硅烷基)乙烷等卤素化合物；环 氧化大豆油等环氧化合物；己二酸二乙酯、己二酸二甲酯、二甲基对苯二甲酸、二乙基对苯 二甲酸等羰基化合物、二乙烯基苯等多乙烯基化合物；多异氰酸酯等。(ii)成分是共轭二烯化合物单元的双键的至少80%被氢化的聚合物。对于氢化 率的上限并无特别限制，但从得到耐候性、耐热性优异的材料的观点出发，优选是上述双键 的90%以上被氢化的聚合物，更优选是95%以上被氢化的聚合物。(ii)成分可以是导入了选自官能团组X中的至少1种官能团的聚合物。通过导入 官能团，与玻璃、金属等上下的各保护件的粘合性倾向于提高。[官能团组X]羧基、酸酐基、环氧基、(甲基)丙烯酰基、氨基、烷氧基甲硅烷基、 羟基、异氰酸酯基和pI唑啉基(ii)成分优选是具有平均0. 01 100 (个/1分子)上述官能团的聚合物，更优选 是具有平均0. 1 10 (个/1分子)的聚合物。如果官能团的数目小于平均0. 01 (个/1分 子)，与玻璃、金属等上下的各保护件的粘合性倾向于下降。另一方面，如果官能团的数目超 过100(个/1分子)，有可能产生成型加工性下降的不利情况。对于(ii)成分的分子量并无特别限制，优选重均分子量为3万 200万，更优选 为4万 100万，特别优选为5万 50万。如果重均分子量小于3万，倾向于产生太阳能 电池元件密封材料的强度、尺寸稳定性降低的不利情况，因此不优选。另一方面，如果重均 分子量超过200万，(ii)成分的熔融粘度变得过高，倾向于产生太阳能电池元件密封材料 的加工性、生产率降低的不利情况，因此不优选。再有，这里所说的“重均分子量”，意味着采 用凝胶渗透色谱(GPC)测定的聚苯乙烯换算的重均分子量。(ii)成分能够采用例如下述(a) (e)中任一个记载的方法制造。制法(a)制法(a)是将共轭二烯化合物单独或者将共轭二烯化合物和芳香族乙烯基化合 物在有机碱金属化合物的存在下进行嵌段共聚，将该共聚物氢化而制得的方法。此外，任意 地，可以使选自下述通式(1)所示的含有(甲基)丙烯酰基的化合物、下述通式( 所示的 含有环氧基的化合物和马来酸酐中的至少1种与得到的氢化二烯系聚合物在溶液中乃至 挤出机等混炼机中反应。
权利要求
1.一种密封材料，以(i)成分聚丙烯、(ii)成分氢化二烯系聚合物和(iii)成分 具有选自下述官能团组X中的至少1种官能团的聚合物且与所述(ii)成分不同的聚合物、 即含有官能团的聚合物为构成成分，相对于所述(i)成分O 60质量份、所述(ii)成分40 100质量份，含有所述(iii) 成分1 100质量份，其中，所述⑴成分和(ii)成分的合计量为100质量份，官能团组X 羧基、酸酐基、环氧基、(甲基)丙烯酰基、氨基、烷氧基甲硅烷基、羟基、异 氰酸酯基和ρ悉唑啉基。
2.根据权利要求1所述的密封材料，其中，所述(ii)成分为包含下述聚合物嵌段A和 下述聚合物嵌段B的聚合物，是构成所述(ii)成分的下述共轭二烯化合物单元的双键的至 少80%被氢化的氢化二烯系聚合物，聚合物嵌段A 含有50质量％以上的芳香族乙烯基化合物单元的聚合物嵌段聚合物嵌段B 含有50质量％以上的共轭二烯化合物单元，其1，2-键含量和3，4-键 含量的合计为30 90%的范围内的聚合物嵌段。
3.根据权利要求1或2所述的密封材料，其中，所述(ii)成分是具有选自下述官能团 组X中的至少1种官能团的氢化二烯系聚合物、即含有官能团的氢化二烯系聚合物，官能团组X 羧基、酸酐基、环氧基、(甲基)丙烯酰基、氨基、烷氧基甲硅烷基、羟基、异 氰酸酯基和〃悉唑啉基。
4.根据权利要求1 3中任一项所述的密封材料，其中，所述(iii)成分是具有选自下 述官能团组X中的至少1种官能团的含有官能团的烯烃系聚合物，官能团组X 羧基、酸酐基、环氧基、(甲基)丙烯酰基、氨基、烷氧基甲硅烷基、羟基、异 氰酸酯基和ρ悉唑啉基。
5.根据权利要求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·甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物。
6.一种密封材料片材，使用了权利要求1 5中任一项所述的密封材料。
7.根据权利要求6所述的密封材料片材，其中，在一面层合有热塑性树脂和/或金属。
8.根据权利要求1 5中任一项所述的密封材料，其中，所述密封材料用作太阳能电池 的密封材料。
9.根据权利要求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阳能电池 的密封材料。
10.一种太阳能电池模件，使用了权利要求6或7所述的密封材料片材。
全文摘要
本发明提供一种密封材料，其以(i)成分聚丙烯、(ii)成分氢化二烯系聚合物和(iii)成分具有至少1种官能团的聚合物且与上述(ii)成分不同的聚合物(含有官能团的聚合物)为构成成分，相对于上述(i)成分0～60质量份、上述(ii)成分40～100质量份(合计量100质量份)，含有上述(iii)成分1～100质量份。
文档编号H01L31/042GK102057501SQ20098012140
公开日2011年5月11日 申请日期2009年6月8日 优先权日2008年6月9日
发明者中村丈夫, 佐野拓哉, 早川俊之, 青山彰夫 申请人:Jsr株式会社