太陽能電池密封材及太陽能電池模塊的製作方法

2023-05-24 05:05:01 1

太陽能電池密封材及太陽能電池模塊的製作方法
【專利摘要】本發明提供能夠在抑制金屬腐蝕的同時抑制高溫下的黃變發生，並且恆溫恆溼下的長期可靠性優異的太陽能電池密封材。本發明的太陽能電池密封材包含乙烯-α-烯烴共聚物、受阻胺系光穩定劑、受阻酚系穩定劑和磷系穩定劑作為必須成分。
【專利說明】太陽能電池密封材及太陽能電池模塊

【技術領域】
[0001] 本發明涉及太陽能電池密封材以及太陽能電池模塊。

【背景技術】
[0002] 在地球環境問題、能源問題等的嚴重性增加過程中，作為潔淨並且不擔心枯竭的 能源生成手段，太陽能電池受到關注。在將太陽能電池在建築物的屋頂部分等室外使用的 情況下，一般以太陽能電池模塊的形式使用。
[0003] 上述的太陽能電池模塊，一般而言，通過以下步驟來製造。首先，製造通過多結晶 矽、單晶形矽等形成的結晶型太陽能電池元件（以下，表述為發電元件或單元。），或將無定 形矽、結晶矽等在玻璃等基板上形成數μm的非常薄的膜而得到的薄膜型太陽能電池元件 等。
[0004] 接下來，為了獲得結晶型太陽能電池模塊，按照太陽能電池模塊用保護片（正面 側透明保護構件）/太陽能電池密封材/結晶型太陽能電池元件/太陽能電池密封材/太 陽能電池模塊用保護片（背面側保護構件）的順序進行疊層。
[0005] 另一方面，為了獲得薄膜系太陽能電池模塊，按照薄膜型太陽能電池元件/太陽 能電池密封材/太陽能電池模塊用保護片（背面側保護構件）的順序進行疊層。然後，通 過利用將它們抽真空並加熱壓接的層壓法等，來製造太陽能電池模塊。這樣製造的太陽能 電池模塊具有耐氣候性，也適於在建築物的屋頂部分等室外使用。
[0006] 作為太陽能電池密封材，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物（EVA)膜由於透明性、柔軟性和 粘接性等優異，因此廣泛使用。然而，在使用EVA組合物作為太陽能電池密封材的構成材料 的情況下，擔心EVA分解而產生的乙酸氣體等成分對太陽能電池元件帶來影響的可能性。
[0007] 對此，提出了由乙烯-α -烯烴共聚物、有機過氧化物和酚系抗氧化劑構成的太陽 能電池密封材用樹脂組合物（例如，參照專利文獻1)。可以認為該太陽能電池密封材用樹 脂組合物生產性良好，沒有金屬的腐蝕性，耐熱性、光線透射率、透明性和對正面側透明保 護構件基板的粘接性優異。
[0008] 此外，提出了由乙烯-α-烯烴共聚物、在同一分子內具有亞磷酸酯結構和酚結構 的抗氧化劑構成的太陽能電池密封材用樹脂組合物（例如，專利文獻2)。可以認為該太陽 能電池密封材用樹脂組合物在成型加工時的熱穩定性、氧化穩定性和色調穩定性優異，在 擠出機噴嘴出口的樹脂附著物的發生、附著得到改善。
[0009] 現有技術文獻
[0010] 專利文獻
[0011] 專利文獻1 :日本特開2011-155239號公報
[0012] 專利文獻2 :日本特開2012-9761號公報


【發明內容】

[0013] 發明所要解決的課題
[0014] 然而，本發明人等發現專利文獻1所記載的太陽能電池密封材用樹脂組合物雖然 能夠在抑制金屬腐蝕的同時抑制黃變發生，但是恆溫恆溼下的長期可靠性不充分。此外，專 利文獻2所記載的太陽能電池密封材用樹脂組合物，在成型加工時有在片中生成凝膠狀異 物的傾向。此外，有引起高溫下的黃變的發生的傾向。
[0015] 因此，本發明的課題是提供能夠在抑制金屬腐蝕的同時抑制高溫下的黃變發生， 並且恆溫恆溼下的長期可靠性優異的太陽能電池密封材。
[0016] 用於解決課題的手段
[0017] 本發明人等對恆溫恆溼下的長期可靠性反覆進行了深入研究。其結果是，通過使 包含乙烯-α-烯烴共聚物、受阻胺系光穩定劑的太陽能電池密封材中同時含有受阻酚系 穩定劑和磷系穩定劑作為耐熱穩定劑，從而可獲得能夠在抑制金屬腐蝕的同時抑制高溫下 的黃變發生，並且恆溫恆溼下的長期可靠性優異的太陽能電池密封材，從而完成了本發明。
[0018] 即，根據本發明，可提供以下所示的太陽能電池密封材。
[0019] [1]
[0020] 一種太陽能電池密封材，其包含乙烯-α-烯烴共聚物、受阻胺系光穩定劑、受阻 酚系穩定劑和磷系穩定劑。
[0021] [2]
[0022] 根據上述[1]所述的太陽能電池密封材，該太陽能電池密封材中的所述受阻酚系 穩定劑的含量相對於所述乙烯-α -烯經共聚物100重量份為〇. 005?0. 1重量份。
[0023] [3]
[0024] 根據上述[1]或[2]所述的太陽能電池密封材，該太陽能電池密封材中的所述磷 系穩定劑的含量相對於所述乙烯-α -烯經共聚物100重量份為〇. 005?0. 5重量份。
[0025] [4]
[0026] 根據上述[1]?[3]的任一項所述的太陽能電池密封材，該太陽能電池密封材中 的所述受阻胺系光穩定劑的含量相對於所述乙烯-α -烯烴共聚物100重量份為〇. 01? 2. 0重量份。
[0027] [5]
[0028] 根據上述[1]?[4]的任一項所述的太陽能電池密封材，其進一步包含有機過氧 化物。
[0029] [6]
[0030] 根據上述[5]所述的太陽能電池密封材，所述有機過氧化物的1分鐘半衰期溫度 為 100 ?170。。，
[0031] 該太陽能電池密封材中的所述有機過氧化物的含量相對於所述乙烯-α -烯烴共 聚物100重量份為0. 1?3重量份。
[0032] [7]
[0033] 根據上述[1]?[6]的任一項所述的太陽能電池密封材，所述乙烯-α -烯烴共聚 物滿足以下要件al)?a4)，
[0034] al)來源於乙烯的構成單元的含有比例為80?90mol%，來源於碳原子數3?20 的α -烯烴的構成單元的含有比例為10?20mol%，
[0035] a2)按照ASTM D1238,在190°C、2. 16kg荷重的條件下測定得到的MFR為0. 1? 50g/10 分鐘，
[0036] a3)按照 ASTM D1505 測定得到的密度為 0· 865 ?0· 884g/cm3，
[0037] a4)按照ASTM D2240測定得到的肖氏A硬度為60?85。
[0038] [8]
[0039] 根據上述[7]所述的太陽能電池密封材，按照ASTM D1238,在190°C、2. 16kg荷重 的條件下測定得到的所述乙烯-α -烯烴共聚物的MFR為10?50g/10分鐘。
[0040] [9]
[0041] 根據上述[1]?[8]的任一項所述的太陽能電池密封材，其進一步包含矽烷偶聯 劑，
[0042] 該太陽能電池密封材中的所述矽烷偶聯劑的含量相對於所述乙烯-α -烯烴共聚 物100重量份為0. 1?5重量份。
[0043] [10]
[0044] 根據上述[1]?[9]的任一項所述的太陽能電池密封材，其進一步包含紫外線吸 收劑，
[0045] 該太陽能電池密封材中的所述紫外線吸收劑的含量相對於所述乙烯-α-烯烴共 聚物100重量份為0. 005?5重量份。
[0046] [11]
[0047] 根據上述[1]?[10]的任一項所述的太陽能電池密封材，其進一步包含交聯助 劑，
[0048] 該太陽能電池密封材中的所述交聯助劑的含量相對於所述乙烯-α-烯烴共聚物 100重量份為0. 05?5重量份。
[0049] [12]
[0050] 根據上述[1]?[11]的任一項所述的太陽能電池密封材，其是通過將所述乙 烯-α -烯烴共聚物、所述受阻胺系光穩定劑、所述受阻酚系穩定劑和所述磷系穩定劑熔融 混煉後，擠出成型為片狀而得到的。
[0051] [13]
[0052] 根據上述[1]?[12]的任一項所述的太陽能電池密封材，其為片狀。
[0053] [14]
[0054] -種太陽能電池模塊，其具備：
[0055] 正面側透明保護構件，
[0056] 背面側保護構件，
[0057] 太陽能電池元件，以及
[0058] 密封層，所述密封層通過使上述[1]?[13]的任一項所述的太陽能電池密封材交 聯而形成，並將所述太陽能電池元件密封在所述正面側透明保護構件與所述背面側保護構 件之間。
[0059] 發明的效果
[0060] 根據本發明，可以提供能夠在抑制金屬腐蝕的同時抑制高溫下的黃變發生，並且 恆溫恆溼下的長期可靠性優異的太陽能電池密封材。
[0061] 根據本發明，通過使用這樣的太陽能電池密封材，除了上述各特性的平衡優異以 夕卜，即使太陽能電池模塊的使用時溫度上升，也能夠避免密封材變形那樣的問題。而且，也 不會損害太陽能電池的外觀，能夠提供成本等經濟性優異的太陽能電池模塊。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0062] 上述目的以及其它目的、特徵和優點通過以下所述的優選實施方式及其所附的以 下附圖進一步明確。
[0063] 圖1是示意性示出本發明的太陽能電池模塊的一實施方式的截面圖。
[0064] 圖2是示意性示出太陽能電池元件的受光面和背面的一構成例的平面圖。

【具體實施方式】
[0065] 以下，使用附圖對本發明的實施方式進行說明。另外，在全部附圖中，對同樣的構 成要素附上同樣的符號，適當省略說明。此外，關於"?"，如果沒有特別指明，則表示以上至 以下。
[0066] 1.關於太陽能電池密封材
[0067] 本發明的太陽能電池密封材包含乙烯-α -烯烴共聚物、受阻胺系光穩定劑、受阻 酚系穩定劑和磷系穩定劑作為必須成分。
[0068] 本發明人等變更樹脂組合物的組成而對恆溫恆溼下的長期可靠性反覆進行了深 入研究。其結果發現，通過減少受阻酚系穩定劑的含量，恆溫恆溼下的長期可靠性得到改 善。然而，恆溫恆溼下的長期可靠性得到改善的另一方面，高溫下發生了黃變。
[0069] 因此，本發明人等明確了在以往的太陽能電池密封材中，高溫下的黃變抑制與恆 溫恆溼下的長期可靠性之間存在抵換（trade-off)關係。
[0070] 因此，本發明人等進一步反覆進行了深入研究，結果發現，通過將由於具有金屬的 腐蝕性而通常不作為太陽能電池密封材用的耐熱穩定劑使用的磷系穩定劑與受阻酚系穩 定劑同時使用，從而能夠在抑制金屬腐蝕的同時改善上述抵換關係。
[0071] (乙烯-α -烯烴共聚物）
[0072] 本實施方式的太陽能電池密封材所用的乙烯-α -烯烴共聚物通過將乙烯與碳原 子數3?20的α-烯烴進行共聚來得到。作為α-烯烴，通常，可以單獨使用1種碳原子數 3?20的α-烯烴或組合使用2種以上。作為碳原子數3?20的α-烯經，可以舉出直鏈 狀或支鏈狀的α-烯烴，例如，丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、3-甲基-1-丁烯、3, 3-二甲 基-1- 丁烯、4-甲基-1-戊烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二碳烯等。其中優選的是碳原子數為 10以下的α-烯經，特別優選的是碳原子數為3?8的α-烯烴。從獲得的容易性考慮優 選為丙烯、1 _ 丁烯、1_戊烯、1_己烯、4-甲基-1-戊烯和1-半烯。另外，乙烯-α -烯煙共 聚物可以為無規共聚物，也可以為嵌段共聚物，但從柔軟性的觀點考慮優選為無規共聚物。
[0073] 此外，本實施方式的太陽能電池密封材所用的乙烯_α -烯烴共聚物可以為乙烯 與碳原子數3?20的α -烯烴與非共軛多烯形成的共聚物。α -烯烴與上述同樣，作為非 共軛多烯，可舉出5-亞乙基-2-降冰片烯（ΕΝΒ)、5_乙烯基-2-降冰片烯（VNB)、二環戊二 烯（DCPD)等。這些非共軛多烯可以單獨使用1種，或2種以上組合使用。
[0074] 本實施方式的太陽能電池密封材所用的乙烯-α -烯烴共聚物可以並用芳香族乙 烯基化合物例如苯乙烯、鄰甲基苯乙烯、間甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯、鄰，對-二甲基苯乙 烯、甲氧基苯乙烯、乙烯基苯甲酸、乙烯基苯甲酸甲酯、乙烯基苄基乙酸酯、羥基苯乙烯、對 氯苯乙烯、二乙烯基苯等苯乙烯類；3-苯基丙烯、4-苯基丙烯、α -甲基苯乙烯、碳原子數為 3?20的環狀烯烴類例如環戊烯、環庚烯、降冰片烯、5-甲基-2-降冰片烯等。
[0075] 本實施方式的太陽能電池密封材優選進一步滿足以下要件al?a4這些要件。
[0076] (要件 al)
[0077] 乙烯_α -烯烴共聚物所包含的來源於乙烯的構成單元的含有比例優選為80? 90mol %，更優選為80?88mol %，進一步優選為82?88mol %，特別優選為82?87mol %。 乙烯-α -烯烴共聚物所包含的來源於碳原子數3?20的α -烯烴的構成單元（以下，也 記為"α-烯烴單元"）的含有比例優選為10?20mol%，更優選為12?20mol%，進一步 優選為12?18mol%，特別優選為13?18mol%。
[0078] 如果乙烯-α -烯烴共聚物所包含的α -烯烴單元的含有比例為l〇m〇l %以上，則 可獲得高的透明性。此外，可以容易地進行低溫下的擠出成型，例如能夠實現130°C以下的 擠出成型。因此，在乙烯-α -烯烴共聚物中煉入有機過氧化物的情況下，也可以抑制擠出 機內的交聯反應進行，可以防止太陽能電池密封材的片產生凝膠狀的異物導致片的外觀惡 化。此外，由於可獲得適度的柔軟性，因此在太陽能電池模塊的層壓成型時可以防止太陽能 電池元件的開裂、薄膜電極的缺損等發生。
[0079] 如果乙烯-α -烯烴共聚物所包含的α -烯烴單元的含有比例為20mol %以下，則 乙烯-α -烯烴共聚物的結晶速度變得適度，因此從擠出機擠出的片不會發粘，冷卻輥上的 剝離容易，可以有效率地獲得片狀的太陽能電池密封材的片。此外，由於片不發生發粘，因 此可以防止粘連，片的伸出性變良好。此外，也可以防止耐熱性的降低。
[0080] (要件 a2)
[0081] 按照ASTM D1238,在190°C、2. 16kg荷重的條件下測定得到的乙烯- α -烯烴共聚 物的熔體流動速率（MFR)通常為0. 1?50g/10分鐘，優選為2?50g/10分鐘，更優選為 10?50g/10分鐘，進一步優選為10?40g/10分鐘，特別優選為12?27g/10分鐘，最優選 為15?25g/10分鐘。乙烯-α -烯烴共聚物的MFR可以通過調整後述的聚合反應時的聚 合溫度、聚合壓力、以及聚合體系內的乙烯和α-烯烴的單體濃度與氫濃度的摩爾比率等 來調整。
[0082] 如果MFR在0. 1?10g/10分鐘的範圍內，則可以通過壓延成型來製造片。如果 MFR在0. 1?10g/10分鐘的範圍內，則包含乙烯-α -烯烴共聚物的樹脂組合物的流動性 低，因此在可以防止由將片與電池元件層壓時滲出的熔融樹脂引起的層壓裝置的汙染方面 是優選的。
[0083] 此外，如果MFR在2g/10分鐘以上，則太陽能電池密封材的流動性提高，也能夠通 過片擠出成型來生產。此外，如果MFR為10g/10分鐘以上，則在通過擠出成型來製造片的 情況下，包含乙烯-α-烯烴共聚物的樹脂組合物的流動性提高，可以使片擠出成型時的生 廣性提1?。
[0084] 此外，如果使MFR為50g/10分鐘以下，則分子量變大，因此可以抑制對冷卻輥等的 輥面的附著，因此變得不需要剝離，可以成型為均勻厚度的片。此外，由於成為具有"硬度 (stiff) "的樹脂組合物，因此可以容易地成型0. 3_以上的厚片。此外，由於太陽能電池 模塊的層壓成型時的交聯特性提高，因此可以充分地交聯，抑制耐熱性的降低。如果MFR為 27g/10分鐘以下，則進一步可以抑制片成型時的跌幅（drawdown)，因此可以成型寬度寬的 片，而且交聯特性和耐熱性進一步提高，可以獲得最良好的太陽能電池密封材片。
[0085] (要件 a3)
[0086] 依照ASTM D1505測定得到的乙烯-α -烯烴共聚物的密度優選為〇. 865? 0· 884g/cm3,更優選為0· 866?0· 883g/cm3,進一步優選為0· 866?0· 880g/cm3,特別優選 為0. 867?0. 880g/cm3。乙烯- α -烯烴共聚物的密度，可以通過乙烯單元的含有比例與 α -烯烴單元的含有比例的平衡來調整。即，如果提高乙烯單元的含有比例，則結晶性變高， 可以獲得密度高的乙烯-α -烯烴共聚物。另一方面，如果降低乙烯單元的含有比例，則結 晶性變低，可以獲得密度低的乙烯-α -烯烴共聚物。
[0087] 如果乙烯- α -烯烴共聚物的密度為〇. 884g/cm3以下，則結晶性變低，可以提高透 明性。此外，低溫下的擠出成型變容易，例如可以在130°C以下進行擠出成型。因此，即使在 乙烯-α -烯烴共聚物中煉入有機過氧化物，也可以防止擠出機內的交聯反應進行，可以抑 制太陽能電池密封材的片產生凝膠狀的異物，抑制片的外觀惡化。此外，由於柔軟性高，因 此可以防止在太陽能電池模塊的層壓成型時作為太陽能電池元件的單元的開裂、薄膜電極 的缺損等發生。
[0088] 另一方面，如果乙烯-α -烯烴共聚物的密度為〇. 865g/cm3以上，則可以加快乙 烯-α-烯烴共聚物的結晶速度，因此從擠出機擠出的片不易發粘，冷卻輥上的剝離變容 易，可以容易地獲得太陽能電池密封材的片。此外，由於片不易發生發粘，因此可以抑制粘 連的發生，使片的伸出性提高。此外，由於充分地交聯，因此可以抑制耐熱性的降低。
[0089] (要件 a4)
[0090] 按照ASTM D2240測定得到的乙烯-α -烯烴共聚物的肖氏A硬度優選為60?85， 更優選為62?83,進一步優選為62?80,特別優選為65?80。乙烯-α -烯烴共聚物的 肖氏Α硬度可以通過將乙烯-α-烯烴共聚物的乙烯單元的含有比例、密度控制在上述的數 值範圍來調整。即，乙烯單元的含有比例高、密度高的乙烯-α -烯烴共聚物的肖氏Α硬度 高。另一方面，乙烯單元的含有比例低、密度低的乙烯-α -烯烴共聚物的肖氏A硬度低。
[0091] 如果肖氏A硬度為60以上，則乙烯-α -烯烴共聚物不易發粘，可以抑制粘連。此 夕卜，在將太陽能電池密封材加工為片狀時，也可以使片的伸出性提高，也可以抑制耐熱性的 降低。
[0092] 另一方面，如果肖氏Α硬度為85以下，則結晶性變低，可以提高透明性。此外，由 於柔軟性高，因此可以防止在太陽能電池模塊的層壓成型時作為太陽能電池元件的單元的 開裂、薄膜電極的破損等。
[0093] 此外，本實施方式的太陽能電池密封材，進一步滿足以下要件也是優選的方式。
[0094] (熔融峰）
[0095] 乙烯-α-烯烴共聚物的、基於差示掃描量熱測定（DSC)的熔融峰優選存在於 30?90°C的範圍，進一步優選存在於33?90°C的範圍，特別優選存在於33?88°C的範 圍。如果熔融峰為90°C以下，則結晶度變低，所得的太陽能電池密封材的柔軟性提高，因此 在層壓成型太陽能電池模塊時可以防止單元的開裂、薄膜電極的缺損的發生。另一方面，如 果熔融峰為30°C以上，則可以適度地提高樹脂組合物的柔軟性，因此通過擠出成型可以容 易地獲得太陽能電池密封材片。此外，可以防止由片的發粘引起的粘連，抑制片的伸出性的 惡化。
[0096] (體積固有電阻）
[0097] 本實施方式的太陽能電池密封材，按照JIS K6911，以溫度KKTC、施加電壓500V 測定得到的體積固有電阻優選為1.0X1013?1.〇Χ1〇18Ω μπι。體積固有電阻大的太陽能 電池密封材有具有抑制PID現象發生這樣的特性的傾向。此外，照射太陽光的時間帶中，對 於以往的太陽能電池模塊而言，模塊溫度有時變為例如70°C以上，因此從長期可靠性的觀 點考慮，與以往報告的常溫（23°C )下的體積固有電阻相比，更需要高溫條件下的體積固有 電阻，溫度l〇〇°C的體積固有電阻變得重要。
[0098] 按照JIS K6911，以溫度100°C、施加電壓500V測定得到的體積固有電阻（以 下，也簡稱為"體積固有電阻"。）更優選為1.0X10 14?1.0Χ1018Ω · cm，進一步優選為 5· 0X1014?1. ΟΧΙΟ18 Ω .cm，特別優選為1. 0X1015?1. ΟΧΙΟ18 Ω .cm。如果體積固有電 阻為1. ΟΧ 1013Ω ·〇ιι以上，則在85°C、85% rh下的恆溫恆溼試驗中也可以抑制1天左右短 期內的PID現象的發生。如果體積固有電阻為1.0Χ1018Ω ·_以下，則片不易產生靜電， 因此可以防止汙染物的吸附，可以抑制在太陽能電池模塊內混入汙染物而導致發電效率、 長期可靠性的降低。
[0099] 另外，如果體積固有電阻為5. ΟΧ 1014Ω · cm以上，則在85°C、85% rh下的恆溫恆 溼試驗中有可以使PID現象的發生進一步長期化的傾向，因而優選。
[0100] 體積固有電阻是在成型為密封材片後，用真空層壓機、熱壓機、交聯爐等交聯和加 工成平坦的片後測定的。此外，模塊疊層體中的片在除去其它層後測定。
[0101](鋁元素的含量）
[0102] 乙烯-α-烯烴共聚物所包含的鋁元素（以下，也記為"A1"）的含量（殘渣量）優 選為10?500ppm，更優選為20?400ppm，進一步優選為20?300ppm。Α1含量取決於在 乙烯-α -烯烴共聚物的聚合過程中添加的有機鋁氧化合物、有機鋁化合物的濃度。
[0103] 在Α1含量為10ppm以上的情況下，在乙烯- α -烯烴共聚物的聚合過程中添加的 有機鋁氧化合物、有機鋁化合物可以以金屬茂化合物的活性可充分表現的程度的濃度進行 添加，因此不需要添加與金屬茂化合物反應而形成離子對的化合物。在添加該形成離子對 的化合物的情況下，有時該形成離子對的化合物殘留在乙烯-α -烯烴共聚物中，從而引起 電氣特性的降低（有例如l〇〇°C等高溫下的電氣特性降低的傾向），但能夠防止這樣的現 象。此外，為了減少A1含量，需要用酸、鹼進行脫灰處理，有所得的乙烯-α -烯烴共聚物中 殘留的酸、鹼引起電極的腐蝕的傾向，為了實施脫灰處理，乙烯-α -烯烴共聚物的成本也 變高，但不需要這樣的脫灰處理。
[0104] 此外，如果Α1含量為500ppm以下，則可以防止擠出機內的交聯反應的進行，因此 可以防止太陽能電池密封材的片產生凝膠狀異物，片的外觀惡化。
[0105] 作為控制上述那樣的乙烯-α -烯烴共聚物所包含的鋁元素的方法，例如，通過調 整後述的乙烯-α-烯烴共聚物的製造方法所記載的（ΙΙ-1)有機鋁氧化合物和（ΙΙ-2)有 機鋁化合物在製造工序中的濃度、或乙烯-α -烯烴共聚物的製造條件的金屬茂化合物的 聚合活性，可以控制乙烯-α -烯烴共聚物所包含的鋁元素。
[0106] (乙烯-α -烯烴共聚物的製造方法）
[0107] 乙烯- α -烯烴共聚物可以通過使用齊格勒化合物、釩化合物、金屬茂化合物等作 為催化劑來製造。其中優選使用以下所示的各種金屬茂化合物作為催化劑來製造。作為金 屬茂化合物，例如，可以使用日本特開2006-077261號公報、日本特開2008-231265號公報、 日本特開2005-314680號公報等所記載的金屬茂化合物。然而，也可以使用與這些專利文 獻所記載的金屬茂化合物不同的結構的金屬茂化合物，也可以組合使用二種以上金屬茂化 合物。
[0108] 作為使用金屬茂化合物的聚合反應，可以舉出例如以下所示的形態作為適合例。
[0109] 在包含以往公知的金屬茂化合物、（II)選自由（II-1)有機鋁氧化合物、（II-2) 與上述金屬茂化合物（I)反應而形成離子對的化合物、和（II-3)有機鋁化合物所組成的組 中的至少一種化合物（也稱為助催化劑）的烯烴聚合用催化劑的存在下，供給乙烯和選自 α-烯烴等中的一種以上單體。
[0110] 作為（ΙΙ-1)有機鋁氧化合物、（ΙΙ-2)與上述金屬茂化合物（I)反應而形成離子 對的化合物、和（Π -3)有機鋁化合物，例如，也可以使用日本特開2006-077261號公報、日 本特開2008-231265號公報、和日本特開2005-314680號公報等所記載的金屬茂化合物。 然而，也可以使用與這些專利文獻所記載的金屬茂化合物不同的結構的金屬茂化合物。這 些化合物也可以單獨或預先接觸而投入到聚合氣氛中。此外，例如也可以擔載於日本特開 2005-314680號公報等所記載的微粒狀無機氧化物載體而使用。
[0111] 另外，優選通過實質上不使用上述（ΙΙ-2)與上述金屬茂化合物（I)反應而形成離 子對的化合物來製造，可以獲得電氣特性優異的乙烯-α -烯烴共聚物。
[0112] 乙烯-α-烯烴共聚物的聚合可以通過以往公知的氣相聚合法和淤漿聚合法、溶 液聚合法等液相聚合法中的任一種來進行。優選通過溶液聚合法等液相聚合法來進行。在 使用上述那樣的金屬茂化合物，進行乙烯與碳原子數3?20的α -烯烴的共聚而製造乙 烯-α -烯烴共聚物的情況下，（I)的金屬茂化合物以每1升反應容積通常為ΚΓ9?ΚΓ1摩 爾，優選為1〇_ 8?1〇_2摩爾那樣的量來使用。
[0113] 化合物（I1-1)以化合物（I1-1)與化合物（I)中的全部過渡金屬原子（Μ)的摩爾 比[(II-l)/Μ]通常為1?10000,優選為10?5000那樣的量來使用。化合物（ΙΙ-2)以與 化合物（I)中的全部過渡金屬（Μ)的摩爾比[(ΙΙ-2)/Μ]通常為0. 5?50,優選為1?20 那樣的量來使用。化合物（ΙΙ-3)以每1升聚合容積通常為0?5毫摩爾，優選為約0?2 毫摩爾那樣的量來使用。
[0114] 溶液聚合法中，在上述那樣的金屬茂化合物的存在下，通過進行乙烯與碳原子數 3?20的α -烯烴的共聚，可以高效地製造共聚單體含量高，組成分布窄，分子量分布窄的 乙烯-α-烯烴共聚物。這裡，乙烯與碳原子數3?20的α-烯烴的加入摩爾比通常為乙 烯：α -烯烴=10:90?99. 9:0. 1，優選為乙烯：α -烯烴=30:70?99. 9:0. 1，進一步優 選為乙烯：α -烯烴=50:50?99. 9:0. 1。
[0115] 所謂"溶液聚合法"，是在後述的非活性烴溶劑中溶解有聚合物的狀態進行聚合的 方法的總稱。溶液聚合法中的聚合溫度通常為〇?200°c，優選為20?190°C，進一步優選 為40?180°C。在溶液聚合法中，在聚合溫度不滿0°C的情況下，該聚合活性極端地降低， 聚合熱的除熱也變得困難，從生產性方面考慮不實用。此外，如果聚合溫度超過200°C，則聚 合活性極端地降低，因此從生產性方面考慮不實用。
[0116] 聚合壓力通常為常壓?lOMPa表壓，優選為常壓?8MPa表壓的條件下。共聚可以 通過間歇式、半連續式、連續式中的任一方法進行。反應時間（在共聚反應通過連續法實施 的情況下，為平均滯留時間）根據催化劑濃度、聚合溫度等條件而不同，可以適當選擇，但 通常為1分鐘?3小時，優選為10分鐘鍾?2. 5小時。此外，也能夠分成反應條件不同的2 段以上進行聚合。所得的乙烯-α_烯烴共聚物的分子量也可以通過使聚合體系中的氫濃 度、聚合溫度變化來調節。此外，也可以通過使用的化合物（II)的量來調節。在添加氫的 情況下，關於其量，相對於生成的乙烯-α -烯烴共聚物每lkg為0. 001?5, 000NL左右是 適當的。此外，存在於所得的乙烯-α-烯烴共聚物的分子末端的乙烯基和亞乙烯基可以通 過提高聚合溫度，極力減少加氫量來調整。
[0117] 溶液聚合法中使用的溶劑通常為非活性烴溶劑，優選為常壓下的沸點為50°C? 200°C的飽和烴。具體而言，可舉出戊烷、己烷、庚烷、辛烷、癸烷、十二烷、煤油等脂肪族烴； 環戊烷、環己烷、甲基環戊烷等脂環族烴。另外，苯、甲苯、二甲苯等芳香族烴類、氯化乙烯、 氯苯、二氯甲烷等滷代烴也落入"非活性烴溶劑"的範疇，不限制其使用。
[0118] 如上所述，在溶液聚合法中，不僅可以使用以往常用的溶解於芳香族烴的有機鋁 氧化合物，而且也可以使用溶解於脂肪族烴、脂環族烴的如ΜΜΑ0那樣的修飾甲基鋁氧烷。 其結果是，如果作為溶液聚合用的溶劑而採用脂肪族烴、脂環族烴，則能夠幾乎完全排除在 聚合體系內、生成的乙烯-α_烯烴共聚物中混入芳香族烴的可能性。即，溶液聚合法也具 有可以減輕環境負荷，可以將對人體健康的影響最小化這樣的特徵。另外，為了抑制物性值 的不均勻，優選通過聚合反應而獲得的乙烯-α -烯烴共聚物、和根據需要添加的其它成分 通過任意的方法被熔融，實施混煉、造粒等。
[0119] (受阻胺系光穩定劑）
[0120] 本實施方式的太陽能電池密封材包含受阻胺系光穩定劑。通過包含受阻胺系光穩 定劑，可以補充對乙烯-α -烯烴共聚物有害的自由基種，抑制新的自由基的產生。
[0121] 作為受阻胺系光穩定劑，可以使用雙（2,2,6,6_四甲基-4-哌啶基）癸二酸酯、聚 [{6-(1，1，3, 3-四甲基丁基）氨基-1，3, 5-三嗪-2, 4-二基}{(2, 2, 6, 6-四甲基-4-哌啶 基）亞氨基}六亞甲基{(2, 2, 6, 6-四甲基-4-哌啶基）亞氨基}]等受阻胺系、受阻哌啶 系化合物等。
[0122] 此外，也可以使用下述通式（1)的低分子量受阻胺系光穩定劑。
[0123]

【權利要求】
1. 一種太陽能電池密封材，其包含乙烯-α-烯烴共聚物、受阻胺系光穩定劑、受阻酚 系穩定劑和憐系穩定劑。
2. 根據權利要求1所述的太陽能電池密封材，該太陽能電池密封材中的所述受阻酚系 穩定劑的含量相對於所述乙烯-α -烯經共聚物100重量份為〇. 005?0. 1重量份。
3. 根據權利要求1或2所述的太陽能電池密封材，該太陽能電池密封材中的所述磷系 穩定劑的含量相對於所述乙烯-α -烯經共聚物100重量份為〇. 005?0. 5重量份。
4. 根據權利要求1?3的任一項所述的太陽能電池密封材，該太陽能電池密封材中的 所述受阻胺系光穩定劑的含量相對於所述乙烯-α -烯烴共聚物100重量份為〇. 01?2. 0 重量份。
5. 根據權利要求1?4的任一項所述的太陽能電池密封材，其進一步包含有機過氧化 物。
6. 根據權利要求5所述的太陽能電池密封材，所述有機過氧化物的1分鐘半衰期溫度 為 100 ?170。。， 該太陽能電池密封材中的所述有機過氧化物的含量相對於所述乙烯-α -烯烴共聚物 100重量份為0. 1?3重量份。
7. 根據權利要求1?6的任一項所述的太陽能電池密封材，所述乙烯-α -烯烴共聚物 滿足以下要件al)?a4)， al)來源於乙烯的構成單元的含有比例為80?90mol %，來源於碳原子數3?20的 α -烯烴的構成單元的含有比例為10?20mol%， a2)按照ASTM D1238,在190°C、2. 16kg荷重的條件下測定得到的MFR為0. 1?50g/10 分鐘， a3)按照ASTM D1505測定得到的密度為0. 865?0. 884g/cm3， a4)按照ASTM D2240測定得到的肖氏A硬度為60?85。
8. 根據權利要求7所述的太陽能電池密封材，按照ASTM D1238,在190°C、2. 16kg荷重 的條件下測定得到的所述乙烯-α -烯烴共聚物的MFR為10?50g/10分鐘。
9. 根據權利要求1?8的任一項所述的太陽能電池密封材，其進一步包含矽烷偶聯劑， 該太陽能電池密封材中的所述矽烷偶聯劑的含量相對於所述乙烯-α-烯烴共聚物 100重量份為0. 1?5重量份。
10. 根據權利要求1?9的任一項所述的太陽能電池密封材，其進一步包含紫外線吸收 劑， 該太陽能電池密封材中的所述紫外線吸收劑的含量相對於所述乙烯-α -烯烴共聚物 100重量份為0. 005?5重量份。
11. 根據權利要求1?10的任一項所述的太陽能電池密封材，其進一步包含交聯助劑， 該太陽能電池密封材中的所述交聯助劑的含量相對於所述乙烯-烯烴共聚物100 重量份為〇. 05?5重量份。
12. 根據權利要求1?11的任一項所述的太陽能電池密封材，其是通過將所述乙 烯-α -烯烴共聚物、所述受阻胺系光穩定劑、所述受阻酚系穩定劑和所述磷系穩定劑熔融 混煉後，擠出成型為片狀而得到的。
13. 根據權利要求1?12的任一項所述的太陽能電池密封材，其為片狀。
14. 一種太陽能電池模塊，其具備： 正面側透明保護構件， 背面側保護構件， 太陽能電池元件，以及 密封層，所述密封層通過使權利要求1?13的任一項所述的太陽能電池密封材交聯而 形成，並將所述太陽能電池元件密封在所述正面側透明保護構件與所述背面側保護構件之 間。
【文檔編號】C08K5/14GK104126231SQ201380009218
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2013年2月7日 優先權日:2012年2月14日
【發明者】池永成伸, 竹內文人, 伊藤智章 申請人:三井化學東賽璐株式會社