JP2009298046A - 多層シート - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(メタ)アクリル酸から導かれる構成単位が5〜25重量%のエチレン・(メタ)アクリル酸共重合体またはそのアイオノマーを主成分とする(A)層と、酢酸ビニルから導かれる構成単位が15〜40重量%のエチレン・酢酸ビニル共重合体を主成分とする(B)層とを有し、総厚みが0.1〜2mmであることを特徴とする多層シート。
【選択図】なし
Description
すなわち、本発明は以下の事項を含む。
〔1〕(メタ)アクリル酸から導かれる構成単位が5〜25重量%であるエチレン・(メタ)アクリル酸共重合体またはそのアイオノマーを主成分とする(A)層と、酢酸ビニルから導かれる構成単位が15〜40重量%であるエチレン・酢酸ビニル共重合体を主成分とする(B)層とを有し、総厚みが0.1〜2mmであることを特徴とする多層シート。
〔2〕前記エチレン・(メタ)アクリル酸共重合体またはそのアイオノマーを主成分とする(A)層からなる中間層と、その両面に形成された前記エチレン・酢酸ビニル共重合体を主成分とする(B)層からなる外層とを含む3層シートであることを特徴とする〔1〕に記載の多層シート。
〔3〕前記エチレン・(メタ)アクリル酸共重合体またはそのアイオノマーを主成分とする(A)層と、前記エチレン・酢酸ビニル共重合体を主成分とする(B)層とを含む2層シートであることを特徴とする〔1〕に記載の多層シート。
〔4〕前記エチレン・(メタ)アクリル酸共重合体またはそのアイオノマーを主成分とする(A)層の厚み(a)と、前記エチレン・酢酸ビニル共重合体を主成分とする(B)層の厚み(b)との比(a/b)が20/1〜1/20であることを特徴とする〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載の多層シート。
〔5〕前記(A)層を構成するエチレン・(メタ)アクリル酸共重合体またはそのアイオノマーのメルトフローレート(MFR)(JIS K7210−1999、190℃、2
160g荷重)が0.1〜150g/10分であり、前記(B)層を構成するエチレン・酢酸ビニル共重合体のメルトフローレート(MFR)(JIS K7210−1999、190℃、2160g荷重)が0.1〜150g/10分であることを特徴とする〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載の多層シート。
〔6〕エチレン・(メタ)アクリル酸共重合体またはそのアイオノマーを主成分とする(A)層およびエチレン・酢酸ビニル共重合体を主成分とする(B)層にそれぞれ架橋剤、架橋助剤、シランカップリング剤、紫外線吸収剤、光安定剤および酸化防止剤から選ばれる1種以上の添加剤が配合されてなる〔1〕〜〔5〕のいずれかに記載の多層シート。
〔7〕〔1〕〜〔6〕のいずれかに記載の多層シートを用いて得られた合わせガラス。
〔8〕〔1〕〜〔6〕のいずれかに記載の多層シートを用いて得られた太陽電池モジュール。
本発明の多層シートは、(メタ)アクリル酸から導かれる構成単位が5〜25重量%であるエチレン・(メタ)アクリル酸共重合体またはそのアイオノマーを主成分とする(A)層と、酢酸ビニルから導かれる構成単位が15〜40重量%であるエチレン・酢酸ビニル共重合体を主成分とする(B)層とを有するものであり、総厚みが0.1〜2mmであ
ることを特徴としている。なお、本発明で(メタ)アクリル酸とはアクリル酸あるいはメタクリル酸を意味する。
ル、アクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸メチルおよびメタクリル酸イソブチル等の(メタ)アクリル酸エステルなどが挙げられる。その他の共重合体モノマーから導かれる構成単位が上記範囲で含まれていると、エチレン・(メタ)アクリル酸共重合体の柔軟性が向上するので好ましい。
分のものを用いるのがよい。
うな多不飽和化合物が挙げられる。なかでも、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、ジアリルフタレート、ジアリルフマレートおよびジアリルマレエートなどのポリアリル化合物;エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレートおよびトリメチロールプロパントリメタクリレートなどのポリ(メタ)アクリロキシ化合物;ジビニルベンゼンなどが挙げられる。架橋助剤はエチレン・(メタ)アクリル酸共重合体またはそのアイオノマー(A)100重量部に対し、通常5重量部以下、好ましくは0.1〜3重量部の量で含有させることができる。
ノエチル)3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキ
シシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプピルトリメトキシシランおよびN−フェニル−3−アミノプロピルトリエトキシシランなどが挙げられる。シランカップリング剤は、エチレン・(メタ)アクリル酸共重合体またはそのアイオノマー(A)100重量部に対し、通常5重量部以下、好ましくは0.02〜3重量部の量で含有させることができる。シランカップリング剤が上記範囲で含まれていると、多層シートと、保護材または太陽電池素子等との接着性を向上させることができる。
酸化防止剤として各種ヒンダードフェノール系やホスファイト系のものが用いられる。
酸化防止剤、光安定剤および紫外線吸収剤は、エチレン・(メタ)アクリル酸共重合体またはそのアイオノマー(A)100重量部に対し、各々通常5重量部以下、好ましくは0.1〜3重量部の量で含有させることができる。
着色剤としては、顔料、無機化合物および染料等が挙げられ、特に白色の着色剤としては、酸化チタン、酸化亜鉛および炭酸カルシウムが挙げられる。これらの添加剤を含有する多層シートを太陽電池素子の受光側の封止材として用いる場合は、透明性を損なう場合があるが、太陽電池素子の受光側と反対面の封止材として用いる場合には好適に用いられる。
本発明の多層シートを構成する(B)層の主成分であるエチレン・酢酸ビニル共重合体において、エチレンから導かれる構成単位は、85〜60重量%、好ましくは82〜65重量%、酢酸ビニルから導かれる構成単位は15〜40重量%、好ましくは18〜35重量%重量%である。
エチレン・酢酸ビニル共重合体としては、加工性および機械強度を考慮すると、190℃、2160g荷重におけるメルトフローレート(JIS K7210−1999)が、
0.1〜150g/10分、特に0.1〜50g/10分のものを用いるのがよい。
0.2〜1.5mmである。多層シートの総厚みが上記範囲を下回ると、衝撃等が与えられたときに破れやすくなる場合がある。一方、多層シートの総厚みが上記範囲を上回ると、多層シートの透明性が低下し、意匠性が低下する場合がある。
層を形成していることが好ましいが、エチレン・(メタ)アクリル酸共重合体の組成あるいはエチレン・(メタ)アクリル酸共重合体に含まれるその他の共重合性モノマーの比率などが異なる複数の層を形成していてもよい。
本発明の多層シートを太陽電池および合わせガラスに用いる場合、(A)層を構成するエチレン・(メタ)アクリル酸共重合体またはそのアイオノマーおよび/または(B)層を構成するエチレン・酢酸ビニル共重合体層は前述した添加剤を含有させることにより架橋されていてもよい。(A)層および(B)層のそれぞれを架橋することにより、透明性は維持しながら、高温使用時の溶融流れを抑制することができる程度の耐熱性を多層シートに付与することができる。
太陽電池モジュールは太陽電池素子の上部および下部を保護材で固定することにより製造されるものである。本発明の太陽電池モジュールとしては、例えば、上部透明保護材 /
多層シート / 太陽電池素子 / 多層シート / 下部保護材のように、太陽電池素子の両側から多層シートで挟む構成のもの;ガラス基板等の上に電極を設けることで得られた太陽電池素子を上部透明保護材 / 多層シート / 太陽電池素子 / 多層シート / 下部保護材のように太陽電池素子の両側から多層シートで挟む構成のもの;上部透明保護材の内周面上に形成させた太陽電池素子、例えば、フッ素樹脂系シート上にアモルファス太陽電池素子をスパッタリング等をして作成したものの上に多層シートおよび下部保護材を形成させる構成のものなどが挙げられる。このような太陽電池モジュールにおいて、本発明の多層シートが(B)層 / (A)層 / (B)層の3層構造である場合は、外層である(B)層の一方が太陽電池素子と当接し、他方の外層である(B)層が上部透明保護材または下部保護材と当接するように積層される。また、本発明の多層シートが(A)層 / (B)層の
2層構造である場合は、(A)層が太陽電池素子と当接し、(B)層が上部保護材または
下部保護材(バックシート)と当接するように積層される。
本発明の合わせガラスは上記多層シートを合わせガラスの中間膜として用いることにより製造される。
/ ガラス基板からなる構成で作製してもよい。
以下、実施例により本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
EVA1:エチレン・酢酸ビニル共重合体(酢酸ビニル28重量%、MFR1g/10分
)
EVA2:エチレン・酢酸ビニル共重合体(酢酸ビニル33重量%、MFR1g/10分)
アイオノマー1:エチレン・メタクリル酸共重合体の亜鉛(Zn)アイオノマー
(ベースポリマーのエチレン・メタクリル酸共重合体中のメタクリル
酸含量:15質量%)、中和度:59%、MFR:0.9g/10分)
アイオノマー2:エチレン・メタクリル酸・アクリル酸イソブチル共重合体の亜鉛(Zn)アイオノマー(ベースポリマーのエチレン・メタクリル酸・アクリル酸イソブチル共重合体中のメタクリル酸含量10重量%、アクリル酸イソブチル含量10重量%)、中和度70%、MFR0.9g/10分
(2)本発明で用いた評価方法を以下に示す。
i)デュポン衝撃試験
図1の装置に示すように、ポンチを先端部(1/4インチ)がシートに当たるように設
置し、錘を落下させたときのシート破れが起きない荷重と高さを求めた。
ii)ラミネート
3.2mm厚強化ガラス(75mm×120mm)および0.4mm厚多層シートを用い、真空加熱貼合器(NPC製LM−50x50S)により150℃、10分間の条件でガラス / 多層シート / ガラスからなる構成の試料を作製した。
iii)透明性
ii)で作製した試料の全光線透過率を測定した。
iv)騒音測定
ii)で作製した試料の中心の高さ50mmのところから鉄球(直径11mm、重さ5.4g)を落下させ、発生する音をリオン社製騒音測定機(NL−02A型モードA)で試料中心より300mm離れた地点(23℃)で測定した。
(3)多層シートの作製は以下に示す成形機を用いて行った。
フィードブロック式:EDI社製
押出機はいずれも40mmφ単軸押出機
ダイ幅500mm
[実施例1]
EVA2を外層1、外層2とし、アイオノマー1を中間層に用いて、多層キャスト成形機を用いて、樹脂温度200℃にて、厚み比率を外層1 / 中間層 / 外層2=1 / 2 / 1にして総厚み400μm(0.4mm)の多層シートを作製した。
[実施例2]
実施例1において、厚み比率を外層1 / 中間層 / 外層2=2 / 1 / 2にした以外は実施例1と同様にして多層シートを作製した。
[実施例3]
実施例1において、厚み比率を外層1 / 中間層 / 外層2=4 / 1 / 4にした以外は実施例1と同様にして多層シートを作製した。
[実施例4]
実施例1において、アイオノマー1の代わりにアイオノマー2を中間層に用い、厚み比率を外層1 / 中間層 / 外層2=1 / 2 / 1にした以外は実施例1と同様にして多層シ
ートを作製した。
[実施例5]
実施例4において、厚み比率を外層1 / 中間層 / 外層2=2 / 1 / 2にする以外は実施例4と同様にして多層シートを作製した。
[比較例1]
EVA1を外層1、外層2および中間層に用いて、EVA1単体のシートを作製した。加工条件は実施例1と同様にして行った。
[比較例2]
比較例1において、EVA1の代わりにEVA2を用いた以外は比較例1と同様にしてEVA2単体のシートを作製した。
Claims (8)
- (メタ)アクリル酸から導かれる構成単位が5〜25重量%であるエチレン・(メタ)アクリル酸共重合体またはそのアイオノマーを主成分とする(A)層と、
酢酸ビニルから導かれる構成単位が15〜40重量%であるエチレン・酢酸ビニル共重合体を主成分とする(B)層とを有し、総厚みが0.1〜2mmであることを特徴とする
多層シート。 - 前記エチレン・(メタ)アクリル酸共重合体またはそのアイオノマーを主成分とする(A)層からなる中間層と、その両面に形成された前記エチレン・酢酸ビニル共重合体を主成分とする(B)層からなる外層とを含む3層シートであることを特徴とする請求項1に記載の多層シート。
- 前記エチレン・(メタ)アクリル酸共重合体またはそのアイオノマーを主成分とする(A)層と、前記エチレン・酢酸ビニル共重合体を主成分とする(B)層とを含む2層シートであることを特徴とする請求項1に記載の多層シート。
- 前記エチレン・(メタ)アクリル酸共重合体またはそのアイオノマーを主成分とする(A)層の厚み(a)と、前記エチレン・酢酸ビニル共重合体を主成分とする(B)層の厚み(b)との比(a/b)が20/1〜1/20であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の多層シート。
- 前記(A)層を構成するエチレン・(メタ)アクリル酸共重合体またはそのアイオノマーのメルトフローレート(MFR)(JIS K7210−1999、190℃、2160g荷重)が0.1〜150g/10分であり、
前記(B)層を構成するエチレン・酢酸ビニル共重合体のメルトフローレート(MFR)(JIS K7210−1999、190℃、2160g荷重)が0.1〜150g/10分であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の多層シート。 - エチレン・(メタ)アクリル酸共重合体またはそのアイオノマーを主成分とする(A)層およびエチレン・酢酸ビニル共重合体を主成分とする(B)層にそれぞれ架橋剤、架橋助剤、シランカップリング剤、紫外線吸収剤、光安定剤および酸化防止剤から選ばれる1種以上の添加剤が配合されてなる請求項1〜5のいずれかに記載の多層シート。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の多層シートを用いて得られた太陽電池モジュール。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の多層シートを用いて得られた合わせガラス。
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