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JP2013209140A - 太陽電池用封止シートの梱包体 - Google Patents

太陽電池用封止シートの梱包体 Download PDF

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JP2013209140A JP2012081544A JP2012081544A JP2013209140A JP 2013209140 A JP2013209140 A JP 2013209140A JP 2012081544 A JP2012081544 A JP 2012081544A JP 2012081544 A JP2012081544 A JP 2012081544A JP 2013209140 A JP2013209140 A JP 2013209140A
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Abstract

【課題】輸送時のロール体の揺れ等によって生ずる太陽電池封止シートのロール体の皺や波打ちを抑制でき、さらには梱包容器からのロール体の取り出しが容易である太陽電池封止シートの梱包体を提供する。
【解決手段】中空状の巻芯と該巻芯の周面に巻き取られた太陽電池用封止シートとを有する複数のロール体10と、前記複数のロール体を収納する、パレット22A、底面カバー22B、ボディ22Cおよび天面カバー22Dから構成される梱包容器と、前記梱包容器の底面カバー上に設けられ前記巻芯を支持する複数の凸部が形成された支持部材24と、を含み、前記巻芯内に前記支持部材の凸部が係合され、かつ、巻芯内径(ID)と支持部材の凸部高さ(H)とが、0.2<[H/ID]<1の関係にある、太陽電池用封止シートの梱包体20。
【選択図】図2

Description

本発明は、太陽電池用封止シートの梱包体に関する。
フィルムやシート製品は、一般的に、巻芯を用い、それにロール状に巻き取られて輸送、使用に供される。従って、ロールを簡易かつ安定的に輸送する手段が要求されている。
特に太陽電池用封止シートは、軟質材料であり、輸送中の揺れ等により容易に変形し、外観を悪化させ、商品価値を下げてしまうリスクがある。
特許文献1には、ロール体受凹部が形成されたベースにロール体の下端を嵌入し、ロール体の上端はロール体の巻芯端部と係合する係合手段を有する合成樹脂製の天板を用いるロール体の梱包方法が提案されている。
特許文献2には、特定の寸法及びエンボス構造を有する太陽電池用封止シートを、巻芯よりも短い幅で巻き取り、巻芯がロールよりも張り出した形にしたロール体を、梱包容器内の底面に配置された凹部または貫通孔を有する支持部材の該凹部または貫通孔に、ロール体の巻芯を嵌め込み、ロール体の幅方向端部を支持部材の表面と接触させることで、「梱包容器の振動とロール体の振動との非同期」による太陽電池封止シートの波打ちを抑制する技術、及びさらに仕切部材を用いることでその抑制を向上させる技術が提案されている。
特開平5−201485号公報 特開2011−230808号公報
しかしながら、特許文献1では、予め定められたロール体外径に応じた受凹部を形成したベースを製作する必要があるため、収納するロール体の本数や、ロールの径が変わると、新たなベースが必要となり、金型製作の期間やコストを要する。また、合成樹脂製の天板を使用するため、重量がかかり、コストもかかる。
特許文献2では、張り出したロール体の巻芯を、凹部または貫通孔に嵌め込み、梱包容器とロール体とを一体化させる支持構造とすることで太陽電池封止シートの波打ちを抑制するとされているが、実際には、さらに仕切部材を用いなければ太陽電池封止シート(ロール体)の波打ち抑制の効果を発揮できていないことは実施例よりも明らかである。そのため、梱包に要する部材が増加し、梱包時や開梱時に工程が増加する。
本発明は、かかる事情に鑑み、より簡便かつ抵コストの梱包方法でロール体を梱包した梱包体であって、輸送時のロール体の揺れ等によって生ずる太陽電池封止シートのロール体の皺や波打ちを抑制でき、さらには梱包容器からのロール体の取り出しが容易である太陽電池封止シートの梱包体を提供することを目的とする。
本発明者らは、鋭意検討の結果、梱包容器の底面カバー上に、中空巻芯を支持する複数の凸部が形成された支持部材を配置し、巻芯内径と支持部材の凸部高さとが特定の関係にある中空巻芯と支持部材の凸部とを係合させることにより、梱包容器とロール体とがよく一体化された支持構造が実現され、輸送時のロール体の揺れ等によって生ずる太陽電池封止シートの皺や波打ちを抑制でき、かつ、梱包容器からのロール体の取り出しが容易である太陽電池用封止シートの梱包体が得られることを知見し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、下記[1]〜[4]に関する。
[1]中空状の巻芯と該巻芯の周面に巻き取られた太陽電池用封止シートとを有する複数のロール体と、前記複数のロール体を収納する、パレット、底面カバー、ボディおよび天面カバーから構成される梱包容器と、前記梱包容器の底面カバー上に設けられ前記巻芯を支持する複数の凸部が形成された支持部材と、を含み、前記巻芯内に前記支持部材の凸部が係合され、かつ、巻芯内径(ID)と支持部材の凸部高さ(H)とが、0.2<[H/ID]<1の関係にある、太陽電池用封止シートの梱包体。
[2]巻芯の、太陽電池用封止シートの巾方向の端部からの張り出し量が0mm〜15mmである、上記[1]に記載の梱包体。
[3]前記支持部材が、板状部材に穿けられた貫通孔とフランジ部を有する凸状支持具を嵌合することにより形成される、上記[1]又は[2]に記載の梱包体。
[4]天面カバーの内側に巻芯を支持する複数の凸部が形成された支持部材をさらに含む、上記[1]〜[3]のいずれかに記載の梱包体。
本発明によれば、巻芯内径と凸部高さとが特定の関係にある中空巻芯と底部支持部材の凸部とを係合させることにより、梱包容器とロール体とがよく一体化された支持構造が実現されて、輸送時のロール体の揺れ等によって生ずる太陽電池封止シートの皺や波打ちを抑制でき、かつ、梱包容器からのロール体の取り出しが容易である太陽電池用封止シートの梱包体を得ることができる。
太陽電池用封止シートのロール体の一例を示す模式図である。 太陽電池用封止シートの梱包体の作製方法の一例を示す分解斜視図である。 太陽電池用封止シートの梱包体の一例を示す分解斜視図である。 太陽電池用封止シートの梱包体の一例を示す斜視図である。 梱包容器内のロール体の配置状態の一例を上から見た図である。 梱包容器内のロール体の配置状態の一例を上から見た図である。 ロール体の支持状態の一例を示す断面図である。 ロール体の支持状態の一例を示す断面図である。 ロール体の巻芯内径と支持部材との関係の一例を示す側面図である。 支持部材の一例を示す分解斜視図である。 コンテナ内の梱包体の配置状態の一例を上から見た図である。 コンテナ内の梱包体の配置状態の一例の側面図である。
本発明の太陽電池用封止シートの梱包体は、中空状の巻芯と、巻芯の周面に巻き取られた太陽電池用封止シートとを有する複数のロール体と、複数のロール体を収納する梱包容器からなり、梱包容器の底面には巻芯を支持する複数の凸部が形成された支持部材が設けられ、巻芯内に支持部材の凸部が係合され、巻芯内径(ID)と支持部材の凸部高さ(H)とが、0.2<[H/ID]<1の関係にあることを特徴とする。
以下、本発明を詳細に説明する。
[ロール体]
図1は、本発明の太陽電池封止シートのロール体の一例を示す図である。太陽電池封止シートのロール体10は、太陽電池封止シート10aを、巻芯10bの周囲に巻き取ったロール体であって、必要に応じて包装材(例えば、ポリエチレンフィルム、ポリエステルフィルム、アルミ蒸着フィルム等)で包装されていてもよい。
太陽電池封止シート10aは、後述する太陽電池封止材を製膜したものである。太陽電池封止シート10aのサイズは、太陽電池封止シートが用いられる太陽電池モジュールの大きさ等によって適宜設定される。厚みは、30μm〜1000μm(1mm)が好ましい。幅(L)は、350mm〜1400mmが好ましく、より好ましくは600mm〜1250mmである。ここで、封止シートの幅は、太陽電池モジュールの大きさ等により異なるが、太陽電池モジュールの高効率化に伴い、モジュールが大型化していることから、従来多かった840mm幅から、990mm幅、1100mm幅程度が多く用いられるようになってきている。長さは厚みによって異なるが、50m〜1000m、好ましくは100m〜500mである。ロール体10の巻き取り径(D)は、ロール体の運搬時の作業性(手作業または治具を用いることで容易にハンドリングできる重量とすること)及び梱包容器(パレット)に対するロール体の積載数(積載効率)などの観点から、適宜設定されればよい。ロール体10の巻き取り径(D)は、200mm〜600mmであり、好ましくは250mm〜550mmである。巻き取り径とは、(巻芯を含む)ロール体の外径である。
巻芯10bは、中空円筒体(管状体)である。材質は、作業性や太陽電池封止材の固定しやすさ等の観点から適宜選択されるが、ダンボール紙等の紙や、ポリエチレン、ポリプロピレン、およびポリ塩化ビニル等の樹脂や、アルミニウム等の金属が用いられる。工業的な入手のし易さ等から、好ましくは紙が多く用いられるが、防湿性(巻芯から水分が太陽電池用封止材に浸入しないようにする)の観点から、アルミニウム箔が積層された紙も好ましく用いられる。巻芯10bの端部は、必要に応じて鉄管等が嵌め込まれて補強されていてもよい。巻芯10bの内径(ID)は、70mm〜160mm(3〜6インチ)である。巻芯10bの内径が70mmよりも小さいと、巻芯10bの強度が十分でなく、ロール体を安定に支持し難い。一方、巻芯10bの内径が160mmを超えると、ロール体の運搬効率が低下する。
巻芯10bの肉厚は、好ましくは4〜20mmであり、特に好ましくは8〜15mmである。巻芯10bの肉厚が4mm未満であると、太陽電池封止シート10aを巻き取って長期間放置した場合に、太陽電池封止シート10aの自重により巻芯10bがたわみやすく、太陽電池封止シート10aに皺が生じることがある。一方、巻芯10bの肉厚が厚すぎると、作業性が低下する。
巻芯10bの長さは、太陽電池封止シート10aの幅と同じ長さか、それよりも長く形成されている。本発明によれば、巻芯の内部に底部支持部材の凸部が係合されるため、底面側の封止シート幅方向端部からの巻芯の張り出し量(CL1)が0mmであっても輸送時に揺れ等を生じない。さらに、2mm以上であれば、封止シートと底部支持部材が接することがないため、ロール体が折れる等の外観不良が生じにくく、好ましい。また、15mm以下であれば、梱包体の高さが大きくなりすぎ、積載効率を低下させることがないため、好ましい。梱包容器の天面側の巻芯の張り出し量(CL2)は、梱包容器内から取り出す際の作業性等を考慮して適宜設定されればよく、必ずしも底面側の幅方向端部からの巻芯の張り出し量(CL1)と同一でなくてもよい。
[梱包体]
本発明の太陽電池封止シートの梱包体について、図を参照しながら説明する。図2、3は、太陽電池封止シートの梱包体の一作製例を示す分解斜視図であり、図4はその梱包体の斜視図である。本発明の梱包体20は、複数の太陽電池封止シートのロール体10と、複数のロール体10を収容する梱包容器22と、梱包容器22内の底面に配置されロール体10を支持する支持部材24とを有する。
太陽電池封止シートのロール体10は、前述の太陽電池封止シートのロール体10である。ロール体10の充填数や充填方法は、特に制限されず、振動に対する安定性や梱包容器22(パレット22A)に対する積載効率等の観点から、例えば5個×5個(25個充填)、4個×4個(16個充填)、3個×3個(9個充填)および2個×2個(4個充填)などであってよく、好ましくは図5に示されるように、3個×3個(9個充填)にすることや、図6に示されるように、2個×2個(4個充填)にすることが好ましい。
梱包容器22は、パレット22A、底面カバー22B、ボディ22Cおよび天面カバー22Dで構成され、巻芯を支持する複数の凸部が形成された支持部材24が底面カバー22B上に配置される。パレット22Aは、フォークリフトのフォーク挿入孔22aを有する底受部である。底面カバー22Bはパレット22A上に配置され、支持部材24が動かないように保持する蓋体であり、ボディ22Cは、底面カバー22B上に配置され、ロール体10の周囲を囲む枠体であり、天面カバー22Dは、ボディ22Cの上に配置される蓋体である。
底面カバー22B及び天面カバー22Dは、予め蓋状に形成されていても構わないし、平面状の縁付きカバーを、縁部分を折りたたむことにより蓋状に形成されても構わない。
また、ボディ22Cは、予め筒状に形成されていても構わないし、4面が平面状に連なったものを折りたたむことにより筒状に形成されても構わないし、2面が平面状に連なったもの2枚を組み合わせて筒状に形成されても構わない。作業性や部材の収納性等の観点から、2面又は4面が平面状に連なったものから形成することが好ましい。
平面状の縁付き台紙を折りたたむことにより蓋状に形成するタイプの梱包容器を使用する場合の、梱包体の作製方法の一例を図2〜4を参照して説明する。
パレット22Aの上に、平面状の縁付き底面カバー22Bを設置し、その上に支持部材24を設置する。ロール体10の巻き芯10bの内部に支持部材24の凸部24aを係合し、固定する。次いで2枚に分けて形成されたボディ22Cを底面カバー22Bの上に配置し、組み合わせて筒状に形成する。ボディ22Cの上に平面状の縁付き天面カバー22Dを配置し、底面カバー22B及び天面カバー22Dの縁部分を折りたたみ、蓋状に形成する。最後に、パレット22Aのフォーク挿入孔22aと、天面カバー22Dとの間を、ポリプロピレン製等の結束バンド26で結束し、一体化する。
梱包容器22の材質は、木材、樹脂またはダンボール紙や圧縮紙等の紙であり、軽量かつリユースまたはリサイクルが可能であり、加工が容易である点などから、好ましくはダンボール紙である。ダンボール紙の厚みは、内容物の重量等によって適宜選択すればよいが、5mm〜15mmが好ましい。また、これらは全て同一の材質でも構わないし、例えば、パレット22Aのみを木材とし、その他をダンボール紙とする等、異なった材質のものを使用しても構わない。
支持部材24は、底面カバー22Aの底面のみに配置されてもよいが、ロール体10をより安定に支持する点で、さらに天面カバー22Dの内側にも配置されてよい。
このような構成とすることで、図7、図8に示すように、ロール体の巻芯10bの内部に支持部材24の凸部24aが係合される。これにより、ロール体10が支持部材24によって安定に支持でき、ロール体10の振動と梱包容器22の振動とを同期させることができる。これにより、運搬過程におけるロール体10の、梱包容器22との衝突によるストレスを少なくすることができ、太陽電池封止材10aの波打ちを抑制できる。また、巻芯10bの張り出し量を要することなく、梱包体の高さを小さくすることができる。
(支持部材)
支持部材24は、底面カバー22B上に配置される板状部材であり、その表面には、ロール体の巻芯10b内に係合される複数の凸部(以下、「凸部24a」ともいう)が形成されている。凸部24aの外径は図9に示す通り、ロール体の巻芯10bの内径(ID)よりも若干小さいサイズ、例えば巻芯10bの内径(ID)よりも1mm〜5mm程度小さいサイズであってよい。
凸部24aの高さ(H)は、巻芯内径(ID)に対し、0.2<[H/ID]<1の関係にあることが重要である。0.2より大きければ、凸部が巻芯を安定して支持することができるため、輸送時の揺れ等によるロール体の変形等を抑制できるので、好ましい。1.0より小さければ、作業性を損なうことがないため、好ましい。
凸部24aの形状は、円柱形状に限らず、巻芯10bの内径よりも若干小さい円を外接円とする三角形、正方形、多角形の角柱形状であってもよい。
支持部材24における凸部24aの形成方法は特に制限されない。板状部材24をプレス成形して凸部24aを一体形成してもよいし、図10のように板状部材24に貫通孔24bを穿けた後、「フランジ部を有する凸状支持具24c」を嵌合して形成しても構わない。簡便に多様なサイズに調整できる点から、板状部材に貫通孔24bを穿けたのち、フランジ部を有する凸状支持具24cを嵌合する方法の方が好ましい。
支持部材24の材質は、木材、樹脂またはダンボール紙や圧縮紙等の紙であり、軽量かつリユースまたはリサイクルが可能であり、加工が容易である点などから、好ましくは圧縮紙である。好ましい厚みは、内容物の重量等によって適宜選択すればよいが、木材、樹脂を用いる場合は、1mm〜15mm、ダンボール紙、圧縮紙を用いる場合は5mm〜15mmが好ましい。また、これらは全て同一の材質でも構わないし、例えば、凸状支持具24cをポリエチレン、ポリプロピレン等のプラスチックとし、板状部材24をダンボール紙とする等、異なった材質のものを使用しても構わない。
(梱包体のサイズ)
複数個の梱包体は、コンテナに積載し、陸路(トラック、列車)、海路、空路を経由して運搬される。ここで、経済的観点から、コンテナへの積載効率が重要となる。
一般的に使用されるコンテナは、20フィートコンテナ(内径:縦5926mm、横2349mm、高さ2382mm)、40フィートコンテナ(内径:縦12052mm、横2349mm、高さ2382mm)、40フィート背高コンテナ(内径:縦12052mm、横2349mm、高さ2689m)が使用される。
効率よく梱包体を積載できれば、梱包体20のサイズは特に制限されないが、作業性などの観点から、縦及び横の長さはそれぞれ2000mm以内であることが好ましく、長方形形状又は正方形形状が好ましい。高さは、1800mm以内であることが好ましい。図11に40フィートコンテナへの配置状態の一例を示す。縦1140mm、横1140mmの大きさの梱包体が、平面方向に2個×10個(20個)積載できている。また、40フィート背高コンテナへの配置状態の一例を図12に示す。コンテナの高さ2689mmに対し、通常、2550mm程度の高さまで梱包体を積載することができる。従って、梱包体の高さが1275mm以下であれば、一つの梱包体の上部にもう一つの梱包体を積載できるため、好ましい。
本発明によれば、巻芯の端面方向の張り出し(CL1)を設けることなく、揺れを抑制できるため、積載効率のよい梱包体を得ることができる。
次に、本発明の太陽電池封止シート10aの材料である太陽電池用封止材について説明する。
[太陽電池用封止材]
本発明の梱包体に収容される太陽電池封止シートの材質としては、特に限定されるものではないが、工業的入手の容易さや、後述する柔軟性の観点から、ポリオレフィン系樹脂(変性ポリオレフィン系樹脂を含む)を主成分とする樹脂組成物からなる封止材が好ましい。
具体的な(変性)ポリオレフィン系樹脂は以下に例示するが、それらの樹脂は単独で用いられてもよく、また2種類以上を混合して使用されてもよい。また、封止材は単層でもよく、2層以上積層してなるものでも構わない。
<ポリオレフィン系樹脂>
前記ポリオレフィン系樹脂の種類は特に限定されるものではないが、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、環状オレフィン系樹脂からなる群から選ばれる少なくとも一種の樹脂であることが好ましい。
(ポリエチレン系樹脂)
前記ポリエチレン系樹脂の種類としては、特に限定されるものではなく、具体的には超低密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン(エチレン−α−オレフィン共重合体)、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、または超高密度ポリエチレンなどが挙げられる。中でも線状低密度ポリエチレン(エチレン−α−オレフィン共重合体)が、結晶性が低く、透明性や柔軟性に優れるため、太陽電池素子の発電特性を阻害したり太陽電池素子に過剰な応力を加え損傷の原因になる等の不具合を生じにくく、好ましい。
前記エチレン−α−オレフィン共重合体は、ランダム共重合体であっても、ブロック共重合体であってもよい。エチレンと共重合するα−オレフィンの種類としては特に限定されるものではないが、通常、炭素数3〜20のα−オレフィンが好適に用いられる。ここでエチレンと共重合するα−オレフィンとしては、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−へキセン、1−へプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン、3−メチル−ブテン−1、4−メチル−ペンテン−1等が例示される。本発明においては、工業的な入手しやすさや諸特性、経済性などの観点からエチレンと共重合するα−オレフィンとしては、プロピレン、1−ブテン、1−へキセン、1−オクテンが好適に用いられる。エチレンと共重合するα−オレフィンは1種のみを単独でまたは2種以上を組み合わせて用いても構わない。
また、エチレンと共重合するα−オレフィンの含有量としては特に限定されるものではないが、通常2モル%以上、好ましくは3モル%以上、さらに好ましくは5モル%以上であり、かつ、通常40モル%以下、好ましくは30モル%以下、さらに好ましくは25モル%以下である。該範囲内であれば、共重合成分により結晶性が低減されることにより透明性が向上し、また、原料ペレットのブロッキングなどの不具合も起こりにくいため好ましい。なお、エチレンと共重合するα−オレフィンの種類と含有量は、周知の方法、例えば、核磁気共鳴(NMR)測定装置、その他の機器分析装置で定性定量分析することができる。
前記ポリエチレン系樹脂の製造方法は特に限定されるものではなく、公知のオレフィン重合用触媒を用いた公知の重合方法が採用できる。例えば、チーグラー・ナッタ型触媒に代表されるマルチサイト触媒や、メタロセン系触媒やポストメタロセン系触媒に代表されるシングルサイト触媒を用いた、スラリー重合法、溶液重合法、塊状重合法、気相重合法等、また、ラジカル開始剤を用いた塊状重合法等が挙げられる。封止材として用いるエチレン−α−オレフィン共重合体は比較的軟質の樹脂であることが好ましく、重合後の造粒(ペレタイズ)のしやすさや原料ペレットのブロッキング防止などの観点から低分子量成分が少なく分子量分布の狭い原料が重合できるシングルサイト触媒を用いた重合方法が好適である。
本発明に用いられるポリエチレン系樹脂の具体例としては、プライムポリマー(株)製の商品名「ハイゼックス(Hizex)」、「ネオゼックス(Neozex)」、「ウルトゼックス(Ultzex)」、日本ポリエチレン(株)製の商品名「カーネル(Karnel)」、「ノバテック(Novatec)HD」、「ノバテックLD」、「ノバテックLL」、ダウ・ケミカル(株)製の商品名「エンゲージ(Engage)」、「アフィニティー(Affinity)」「インフューズ(Infuse)」、三井化学(株)製の商品名「タフマーA(TAFMER A)」、「タフマーP(TAFMER P)」等を例示することができる。
(ポリプロピレン系樹脂)
前記ポリプロピレン系樹脂の種類としては、特に限定されるものではなく、具体的にはプロピレンの単独重合体、プロピレンの共重合体、リアクター型のポリプロピレン系熱可塑性エラストマー、及びこれらの混合物などが挙げられる。
プロピレンの共重合体としてはプロピレンとエチレンまたは他のα−オレフィンとのランダム共重合体(ランダムポリプロピレン)、またはブロック共重合体(ブロックポリプロピレン)、ゴム成分を含むブロック共重合体あるいはグラフト共重合体等が挙げられる。前記プロピレンと共重合可能な他のα−オレフィンとしては、炭素原子数が4〜12のものが好ましく、例えば、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、4−メチル−1−ペンテン、1−デセン等が挙げられ、その1種または2種以上の混合物が用いられる。
また、プロピレンと共重合するα−オレフィンの含有量としては特に限定されるものではないが、通常2モル%以上、好ましくは3モル%以上、さらに好ましくは5モル%以上であり、かつ、通常40モル%以下、好ましくは30モル%以下、さらに好ましくは25モル%以下である。該範囲内であれば、共重合成分により結晶性が低減されることにより透明性が向上し、また、原料ペレットのブロッキングなどの不具合も起こりにくいため好ましい。なお、プロピレンと共重合するα−オレフィンの種類と含有量は、周知の方法、例えば、核磁気共鳴(NMR)測定装置、その他の機器分析装置で定性定量分析することができる。
前記ポリプロピレン系樹脂の製造方法は特に限定されるものではなく、公知のオレフィン重合用触媒を用いた公知の重合方法が採用できる。例えば、チーグラー・ナッタ型触媒に代表されるマルチサイト触媒や、メタロセン系触媒やポストメタロセン系触媒に代表されるシングルサイト触媒を用いた、スラリー重合法、溶液重合法、塊状重合法、気相重合法等、また、ラジカル開始剤を用いた塊状重合法等が挙げられる。封止材として用いるプロピレン−α−オレフィン共重合体は比較的軟質の樹脂であることが好ましく、重合後の造粒(ペレタイズ)のしやすさや原料ペレットのブロッキング防止などの観点から低分子量成分が少なく分子量分布の狭い原料が重合できるシングルサイト触媒を用いた重合方法が好適である。
本発明に用いられるポリプロピレン系樹脂の具体例としては、日本ポリプロ(株)製の商品名「ノバテックPP(NOVATEC−PP)」、「ウィンテック(WINTECH)」、プライムポリマー(株)製の商品名「プライムポリプロ(PRIME−POLYPRO)」、「プライムTPO(PRIME−TPO)」、住友化学(株)製の商品名「ノーブレン(NORBLEN)」等を例示することができる。
(環状オレフィン系樹脂)
前記環状オレフィン系樹脂の種類としては、特に限定されるものではなく、具体的には1種以上の環状オレフィンを開環重合して得られる環状オレフィン重合体や、その水素化物、さらに直鎖状α−オレフィンと環状オレフィンのブロック共重合体、及び直鎖状α−オレフィンと環状オレフィンのランダム共重合体などが挙げられる。
前記環状オレフィン系樹脂を構成する環状オレフィンの種類は、特に限定されるものではないが、ビシクロヘプト−2−エン(2−ノルボルネン)及びその誘導体、例えば、ノルボルネン、6−メチルノルボルネン、6−エチルノルボルネン、6−n−ブチルノルボルネン、5−プロピルノルボルネン、1−メチルノルボルネン、7−メチルノルボルネン、5,6−ジメチルノルボルネン、5−フェニルノルボルネン、5−ベンジルノルボルネンや、テトラシクロ−3−ドデセン及びその誘導体としては、例えば、8−メチルテトラシクロ−3−ドデセン、8−エチルテトラシクロ−3−ドデセン、8−ヘキシルテトラシクロ−3−ドデセン、10−ジメチルテトラシクロ−3−ドデセン、5,10−ジメチルテトラシクロ−3−ドデセン等が例示される。本発明においては、工業的な入手しやすさや諸特性、経済性などの観点から、ノルボルネンやテトラシクロドデセン等が好適に用いられる。
前記環状オレフィンと共重合する直鎖状α−オレフィンの種類としては特に限定されるものではないが、通常、炭素数2〜20の直鎖状α−オレフィンが好適に用いられる。ここで環状オレフィンと共重合する直鎖状α−オレフィンとしては、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−へキセン、1−へプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン等が例示される。本発明においては、工業的な入手しやすさや諸特性、経済性などの観点から、環状オレフィンと共重合する直鎖状α−オレフィンとしては、エチレンが好適に用いられる。環状オレフィンと共重合する直鎖状α−オレフィンは1種のみを単独でまたは2種以上を組み合わせて用いても構わない。
また、直鎖状α−オレフィンと共重合する環状オレフィンの含有量としては特に限定されるものではないが、通常5モル%以上、好ましくは10モル%以上、さらに好ましくは20モル%以上であり、かつ、通常70モル%以下、好ましくは60モル%以下、さらに好ましくは50モル%以下である。環状オレフィンの含有量が多くなれば耐熱性、バリア性及び透明性が向上でき、また、含有量が少なくなれば柔軟性が向上でき好適である。環状オレフィンの含有量が該範囲内であれば、共重合成分により結晶性が低減されることにより透明性が発現し、また、原料ペレットのブロッキングなどの不具合も起こりにくいため好ましい。なお、直鎖状α−オレフィンと共重合する環状オレフィンの種類と含有量は、周知の方法、例えば、核磁気共鳴(NMR)測定装置、その他の機器分析装置で定性定量分析することができる。
なお、本発明で用いる環状オレフィン系樹脂は、例えば、特開昭60−168708号公報、特開昭61−120816号公報、特開昭61−115912号公報、特開昭61−115916号公報、特開昭61−271308号公報、特開昭61−272216号公報、特開昭62−252406号公報、特開昭62−252407号公報等に記載されている公知の方法に準じて製造することができる。
本発明に用いられる環状オレフィン系樹脂の具体例としては、三井化学(株)製の商品名「アペル(APEL)」、トパス・アドバンストポリマーズ(株)製の商品名「トパス(TOPAS)」、日本ゼオン(株)製の商品名「ゼオノア(ZEONOR)」「ゼオネックス(ZEONEX)」等を例示することができる。
<変性ポリオレフィン系樹脂>
前記変性ポリオレフィン系樹脂の種類は特に限定されるものではないが、EVA(エチレン−酢酸ビニル共重合体)、EVOH(エチレン−ビニルアルコール共重合体)、E−MMA(エチレン−メチルメタアクリレート共重合体)、E−EAA(エチレン−エチルアクリレート共重合体)、E−GMA(エチレン−グリシジルメタアクリレート共重合体)、アイオノマー樹脂(イオン架橋性エチレン−メタクリル酸共重合体、イオン架橋性エチレン−アクリル酸共重合体)、シラン架橋性ポリオレフィン、及び無水マレイン酸グラフト共重合体からなる群から選ばれる少なくとも一種の樹脂であることが好ましい。
また、前記変性ポリオレフィン系樹脂を変性する各種モノマーの含有量としては特に限定されるものではないが、通常0.5モル%以上、好ましくは1モル%以上、さらに好ましくは2モル%以上であり、かつ、通常40モル%以下、好ましくは30モル%以下、さらに好ましくは25モル%以下である。該範囲内であれば、共重合成分により結晶性が低減されることにより透明性が向上し、また、原料ペレットのブロッキングなどの不具合も起こりにくいため好ましい。なお、変性ポリオレフィン系樹脂を変性する各種モノマーの種類と含有量は、周知の方法、例えば、核磁気共鳴(NMR)測定装置、その他の機器分析装置で定性定量分析することができる。
本発明で用いられる変性ポリオレフィン系樹脂の製造方法は、特に限定されるものではなく、下記に示すアイオノマー樹脂、シラン架橋性ポリオレフィン、無水マレイン酸グラフト共重合体以外は公知のオレフィン重合用触媒を用いた公知の重合方法、例えばチーグラー・ナッタ型触媒に代表されるマルチサイト触媒やメタロセン触媒に代表されるシングルサイト触媒を用いた、スラリー重合法、溶液重合法、塊状重合法、気相重合法等、また、ラジカル開始剤を用いた塊状重合法等が挙げられる。
アイオノマー樹脂は、エチレンと、不飽和カルボン酸と、任意成分として他の不飽和化合物からなる共重合体の不飽和カルボン酸成分の少なくとも一部を金属イオンもしくは有機アミンのうち少なくともいずれか一方で中和することにより得ることができる。また、アイオノマー樹脂は、エチレンと、不飽和カルボン酸エステルと、任意成分として他の不飽和化合物からなる共重合体の不飽和カルボン酸エステル成分の少なくとも一部を鹸化することによっても得ることができる。
シラン架橋性ポリオレフィンは、ポリオレフィン系樹脂、後述するシランカップリング剤、及びラジカル発生剤を高温で溶融混合し、グラフト重合することにより得ることができる。
無水マレイン酸グラフト共重合体は、ポリオレフィン系樹脂、無水マレイン酸、及びラジカル発生剤を高温で溶融混合し、グラフト重合することにより得ることができる。
本発明に用いられる変性ポリオレフィン系樹脂の具体例としては、EVA(エチレン−酢酸ビニル共重合体)としては、日本ポリエチレン(株)製の商品名「ノバテックEVA(NOVATECH−EVA)」、三井・デュポンポリケミカル(株)製の商品名「エバフレックス(EVAFLEX)」、日本ユニカー(株)製の「NUC」シリーズ、EVOH(エチレン−ビニルアルコール共重合体)としては日本合成化学(株)製の商品名「ソアノール(SOARNOL)」、(株)クラレ製の商品名「エバール(EVAL)」、E−MMA(エチレン−メチルメタアクリレート共重合体)としては住友化学(株)製の商品名「アクリフト(ACRYFT)」、E−EAA(エチレン−エチルアクリレート共重合体)としては日本ポリエチレン(株)製の商品名「レクスパール(REXPEARL EEA)」、E−GMA(エチレン−グリシジルメタアクリレート共重合体)としては住友化学(株)製の商品名「ボンドファスト(BONDFAST)」、アイオノマーとしては、三井デュポンポリケミカル(株)製の商品名「ハイミラン(HIMILAN)」、シラン架橋性ポリオレフィンとしては三菱化学(株)製の商品名「リンクロン(LINKLON)」、無水マレイン酸グラフト共重合体としては三井化学(株)製「アドマー(ADMER)」等を例示することができる。
(変性)ポリオレフィン系樹脂のメルトフローレート(MFR)は、特に制限されるものではないが、たとえば、ポリエチレン系樹脂の場合はMFR(JIS K7210、温度:190℃、荷重:21.18N)が、好ましくは0.5g/10min以上、より好ましくは2g/10min以上、さらに好ましくは3g/10min以上であり、かつ、好ましくは100g/10min以下、より好ましくは50g/10min以下、さらに好ましくは30g/10min以下であるものが用いられる。ここで、MFRは、シートを成形する際の成形加工性や太陽電池素子(セル)を封止する時の接着性、回り込み具合などを考慮して選択すればよい。例えば、シートをカレンダー成形する場合には、シートを成形ロールから引き剥がす際のハンドリング性からMFRは、比較的低い方、具体的には0.5g/10min以上、5g/10min以下が好ましく、また、Tダイを用いて押出成形する場合には、押出負荷を低減させ押出量を向上させる観点からMFRは、好ましくは2g/10min、さらに好ましくは3g/10min以上であり、かつ、好ましくは50g/10min以下、さらに好ましくは30g/10min以下であるものを用いればよい。さらに、太陽電池素子(セル)を封止する時の接着性や回り込みやすさの観点からは、MFRは、好ましくは2g/10min、さらに好ましくは3g/10min以上であり、かつ、好ましくは50g/10min以下、さらに好ましくは30g/10min以下であるものを用いればよい。
本発明に用いられる封止材には、本発明の主旨を逸脱しない範囲で、諸物性(柔軟性、耐熱性、透明性、接着性など)や成形加工性あるいは経済性などをさらに向上させる目的で上述した以外の樹脂を混合することができる。該樹脂としては、例えば、各種エラストマー(オレフィン系、スチレン系など)、カルボキシル基、アミノ基、イミド基、水酸基、エポキシ基、オキサゾリン基、チオール基、シラノール基などの極性基で変性された樹脂および粘着付与樹脂などが挙げられる。
該粘着付与樹脂としては、石油樹脂、テルペン樹脂、クマロン−インデン樹脂、ロジン系樹脂、又はそれらの水素添加誘導体などが挙げられる。具体的には、石油樹脂としては、シクロペンタジエン又はその二量体からの脂環式石油樹脂やC9成分からの芳香族石油樹脂があり、テルペン樹脂としてはβ−ピネンからのテルペン樹脂やテルペン−フェノール樹脂が、クマロン−インデン樹脂としては、例えば、クマロン−インデン共重合体や、クマロン−インデン−スチレン共重合体があり、また、ロジン系樹脂としては、ガムロジン、ウッドロジンなどのロジン樹脂、グリセリンやペンタエリスリトールなどで変性したエステル化ロジン樹脂などを例示することができる。また、該粘着付与樹脂は主に分子量により種々の軟化温度を有するものが得られるが、既述のポリオレフィン系樹脂や変性ポリオレフィン系樹脂成分と混合した場合の相溶性、経時的なブリード性、色調や熱安定性などの点から軟化温度が好ましくは100以上、より好ましくは120℃以上で、かつ、好ましくは150℃以下、より好ましくは140℃以下の脂環式石油樹脂の水素添加誘導体が特に好ましい。上述したポリオレフィン系樹脂以外の樹脂を混合する場合は、本発明における封止材層を構成する樹脂組成物100質量%に対し、20質量%以下が好ましく、10質量%以下がさらに好ましい。
また、本発明に用いられる封止材には、必要に応じて、種々の添加剤を添加することができる。該添加剤としては、例えば、シランカップリング剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、耐候安定剤、光拡散剤、造核剤、顔料(例えば白色顔料)、難燃剤、変色防止剤などが挙げられる。本発明においては、シランカップリング剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、耐候安定剤から選ばれる少なくとも一種の添加剤が添加されていることが後述する理由などから好ましい。
[シランカップリング剤]
シランカップリング剤は、封止材の保護材(ガラス、樹脂製のフロントシート、バックシートなど)や太陽電池素子などに対する接着性を向上させるのに有用であり、その例としては、ビニル基、アクリロキシ基、メタクリロキシ基のような不飽和基、アミノ基、エポキシ基などとともに、アルコキシ基のような加水分解可能な基を有する化合物を挙げることができる。シランカップリング剤の具体例としては、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランなどを例示することができる。本発明においては、接着性が良好であり、黄変などの変色が少ないことなどからγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランやγ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランが好ましく用いられる。該シランカップリング剤の添加量は、押出成形時の樹脂圧の増加やゲル、フィッシュアイなどの異物の発生を抑制するため、また、成形品からのブリードアウトなどの不具合を抑制するためには、本発明における封止材層を構成する樹脂組成物100質量%に対し、5質量%以下であることが好ましく、3質量%以下であることがより好ましい。また、接着性を発現させるためには0.1質量%以上であることが好ましく、0.2質量%以上であることがより好ましい。
また、シランカップリング剤と同様に、有機チタネート化合物などのカップリング剤も有効に活用できる。
[酸化防止剤]
酸化防止剤としては、種々の市販品が適用でき、モノフェノール系、ビスフェノール系、高分子型フェノール系等のフェノール系、硫黄系、ホスファイト系等の各種タイプのものを挙げることができる。
モノフェノール系酸化防止剤としては、例えば、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニゾール、2,6−ジ−tert−ブチル−4−エチルフェノール、オクタデシル−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート等を挙げることができる。
ビスフェノール系酸化防止剤としては、2,2’−メチレン−ビス−(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2’−メチレン−ビス−(4−エチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4’−チオビス−(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデン−ビス−(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、3,9−ビス〔{1,1−ジメチル−2−{β−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ}エチル}2,4,9,10−テトラオキサスピロ〕5,5−ウンデカン等を挙げることができる。
高分子型フェノール系酸化防止剤としては、1,1,3−トリス−(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ビドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキス−{メチレン−3−(3’,5’−ジ−tert−ブチル−4’−ヒドロキスフェニル)プロピオネート}メタン、ビス{(3,3’−ビス−4’−ヒドロキシ−3’−tert−ブチルフェニル)ブチリックアシッド}グルコールエステル、1,3,5−トリス(3’,5’−ジ−tert−ブチル−4’−ヒドロキシベンジル)−s−トリアジン−2,4,6−(1H,3H,5H)トリオン、トコフェロール(ビタミンE)などを挙げることができる。
硫黄系酸化防止剤としては、ジラウリルチオジプロピオネート、ジミリスチルチオジプロピオネート、ジステアリルチオプロピオネートなどを挙げることができる。
ホスファイト系酸化防止剤としては、トリフェニルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、4,4’−ブチリデン−ビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェニル−ジ−トリデシル)ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス(オクタデシルホスファイト)、トリス(モノ及び/又はジノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト、ジイソデシルペンタエリスリトールジホスファイト、9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナスレン−10−オキサイド、10−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナンスレン−10−オキサイド、10−デシロキシ−9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナンスレン、サイクリックネオペンタンテトライルビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト、2,2−メチレンビス(4,6−tert−ブチルフェニル)オクチルホスファイト等を挙げることができる。
本発明においては、酸化防止剤の効果、熱安定性、経済性などからフェノール系及びホスファイト系の酸化防止剤が好ましく用いられ、両者を組み合わせて用いることが、添加量に対する酸化防止剤としての効果を高めることができるためさらに好ましい。
酸化防止剤の添加量は、本発明における封止材層を構成する樹脂組成物100質量%に対し、通常0.1質量%以上、好ましくは0.2質量%以上であり、かつ、1質量%以下、好ましくは0.5質量%以下の範囲で添加することが好ましい。
[紫外線吸収剤]
紫外線吸収剤としては、種々の市販品が適用でき、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、トリアジン系、サリチル酸エステル系など各種タイプのものを挙げることができる。
ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、例えば、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシ−2’−カルボキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−オクトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−n−ドデシルオキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−n−オクタデシルオキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−ベンジルオキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシ−5−スルホベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−5−クロロベンゾフェノン、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノンなどを挙げることができる。
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、ヒドロキシフェニル置換ベンゾトリアゾール化合物であって、例えば、2−(2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−5−tert−オクチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール、2−(2−メチル−4−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−3−メチル−5−tert−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−アミルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−3,5−ジ−tert−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾールなどを挙げることができる。
トリアジン系紫外線吸収剤としては、2−[4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン−2−イル]−5−(オクチルオキシ)フェノール、2−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)−5−(ヘキシルオキシ)フェノールなどを挙げることができる。
サリチル酸エステル系としては、フェニルサリチレート、p−オクチルフェニルサリチレートなどを挙げることができる。
紫外線吸収剤の添加量は、本発明における封止材層を構成する樹脂組成物100質量%に対し、通常0.01質量%以上、好ましくは0.05質量%以上であり、かつ、2.0質量%以下、好ましくは0.5質量%以下の範囲で添加することが好ましい。
[耐候安定剤]
上記の紫外線吸収剤以外に耐候性を付与する耐候安定剤としては、ヒンダードアミン系光安定化剤が好適に用いられる。ヒンダードアミン系光安定化剤は、紫外線吸収剤のようには紫外線を吸収しないが、紫外線吸収剤と併用することによって著しい相乗効果を示す。ヒンダードアミン系以外にも光安定化剤として機能するものはあるが、着色している場合が多く本発明における封止材層には好ましくない。
ヒンダードアミン系光安定化剤としては、コハク酸ジメチル−1−(2−ヒドロキシエチル)−4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン重縮合物、ポリ[{6−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)アミノ−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイル}{(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}ヘキサメチレン{{2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル}イミノ}]、N,N’−ビス(3−アミノプロピル)エチレンジアミン−2,4−ビス[N−ブチル−N−(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)アミノ]−6−クロロ−1,3,5−トリアジン縮合物、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セパレート、2−(3,5−ジ−tert−4−ヒドロキシベンジル)−2−n−ブチルマロン酸ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)などを挙げることができる。
ヒンダードアミン系光安定化剤の添加量は、本発明における封止材層を構成する樹脂組成物100質量%に対し、通常0.01質量%以上、好ましくは0.05質量%以上であり、かつ、0.5質量%以下、好ましくは0.3質量%以下の範囲で添加することが好ましい。
上記の酸化防止剤、紫外線吸収剤及び耐候安定剤は、一般的に添加量が多くなるほど黄変を引き起こしやすいため、必要最少量の添加にとどめることが好ましく、無添加であることも好ましい実施形態である。
[柔軟性]
本発明に用いられる封止材の柔軟性は、適用される太陽電池の形状や厚み、設置場所などを考慮して適宜調整すればよいが、例えば、動的粘弾性測定における振動周波数10Hz、温度20℃の貯蔵弾性率(E’)が1〜2000MPaであることが好ましい。太陽電池素子の保護の観点からは貯蔵弾性率(E’)は、より低い方が好ましいが、シート形状などで前記した封止材を採取した場合のハンドリング性やシート表面同士のブロッキング防止などを考慮すると、3〜1000MPaであることがより好ましく、5〜500MPaであることがさらに好ましく、10〜100MPaであることが特に好ましい。貯蔵弾性率(E’)は、粘弾性測定装置を用いて、振動周波数10Hzで所定温度で測定し、温度20℃における値を求めることで得られる。
[封止材の製膜方法]
次に、封止材の製膜方法について説明する。封止シートの厚みは特に限定されるものではないが、通常30μm以上、好ましくは50μm以上、より好ましくは100μm以上であり、かつ、1000μm(1mm)程度以下、好ましくは700μm以下、より好ましくは500μm以下であればよい。
製膜方法としては、公知の方法、例えば単軸押出機、多軸押出機、バンバリーミキサー、ニーダーなどの溶融混合設備を有し、Tダイを用いる押出キャスト法やカレンダー法などを採用することができ、特に限定されるものではないが、本発明においては、ハンドリング性や生産性などの面からTダイを用いる押出キャスト法が好適に用いられる。Tダイを用いる押出キャスト法での成形温度は、用いる樹脂組成物の流動特性や製膜性などによって適宜調整されるが、概ね80℃以上、好ましくは100℃以上、より好ましくは120℃以上、さらに好ましくは140℃以上であり、かつ、概ね300℃以下、好ましくは250℃以下、より好ましくは200℃以下、さらに好ましくは180℃以下であり、シランカップリング剤などを添加する場合は架橋反応に伴う樹脂圧の増加やフィッシュアイの増加を抑制するために成形温度を低下させることが好ましい。シランカップリング剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、耐候安定剤などの各種添加剤は、予め樹脂とともにドライブレンドしてからホッパーに供給してもよいし、予め全ての材料を溶融混合してペレットを作製してから供給してもよいし、添加剤のみを予め樹脂に濃縮したマスターバッチを作製し供給しても構わない。また、必要に応じて、シートを巻物とした場合のシート同士のブロッキング防止や太陽電池素子の封止工程でのハンドリング性やエア抜きのしやすさ向上などの目的のためエンボス加工や種々の凹凸(円錐や角錐形状や半球形状など)加工を行っても構わない。さらに、シートを製膜する際に、シート製膜時のハンドリング性を向上するなどの目的のため、別の基材フィルム(延伸ポリエステルフィルム(OPET)や延伸ポリプロピレンフィルム(OPP)など)と押出ラミネート法やサンドラミネート法などの方法で積層しても構わない。
エンボス形状としては、限定されず、例えば、縞、布目、梨地、皮紋、ダイヤ格子、合成皮革様しぼ模様などの細かい模様、多角錐、円錐、平面星形状などがある。特に、周期性のある形状では、凸部と凹部が重なった場合により滑りにくくなるために、周期性のないエンボス形状が好ましい。また、エンボスの深さは、シート加工性の容易さから、10〜40μmが好ましい。
太陽電池封止シートの巻芯への巻き取り方法は限定されないが、例えば、巻取張力をシート全幅に対して5kgf以下、好ましくは3kgf以下、より好ましくは2kgf以下として巻き取る方法がある。また、ロール体として搬送される際に巻きズレないようにするため、巻取張力はシート全幅に対して0.5kgf以上であることが好ましく、より好ましくは1kgf以上である。
実施例1〜3及び比較例1〜3
(封止シートロール体)
エチレン−オクテンランダム共重合体(ダウ・ケミカル(株)製、商品名:エンゲージ8200、オクテン含有量:10.1モル%(31質量%)、MFR:5、Tm:65℃、ΔHm:53J/g)を95質量部とエチレン−オクテンブロック共重合体(ダウ・ケミカル(株)製、商品名:インフューズ9100、オクテン含有量:12.8モル%(37質量%)、MFR:1、Tm:119℃、ΔHm:38J/g)を5質量部の割合で混合した樹脂組成物をTダイを備えた40mmφ単軸押出機を用いて設定温度200℃で溶融混練し、エンボス加工されたゴムロールと20℃のキャストロールで急冷することにより厚みが500μm、エンボス深さが30μmである太陽電池封止シートを得た。これを、幅(L)1100mm、長さ100mになるよう、内径(ID)76mm、肉厚10mm、長さ1100mmの紙製の巻芯に巻き付け、封止シートロール体とした。このときの外径(D)は、270mmであった。
(複数の凸部が形成された支持部材)
表1に記載の凸部高さの複数の凸部が形成された支持部材を使用した。
支持部材は、厚さ10mm、縦1100mm、横1100mmの正方形状のダンボール紙を使用し、直径74mmの円形の孔を9箇所(3×3)穿けた板状部材に、厚み2mm、凸部(円柱形状)の外径74mm、フランジ部の外径95mmのポリプロピレン製の凸状支持具とを嵌合して形成した。
(梱包体の作製)
縦1140mm、横1140mm、高さ120mmに形成された木材製のパレット上に、厚さ10mmのダンボール紙を使用し、折りたたんだ後の寸法がパレットの寸法と同様になるように形成された平面状の底面カバーを設置し、その上に上記支持部材を設置した。次いで、上記ロール体の巻芯の内部に支持部材の凸部を係合し、固定した。次いで、厚さ10mmのダンボール紙を使用し、巻芯の長さと同一の高さになるように調整され、2枚に分けて形成されたボディを底面カバー上に配置し、組み合わせて筒状に形成した。2枚の接合部はテープで固定した。ボディの上に、厚さ10mmの段ボール紙を使用し、底面カバーと同一の寸法に調整され、平面状に形成された天面カバーを配置した。底面カバー及び天面カバーを折りたたみ、蓋状に形成した。最後に、パレットのフォーク挿入孔と、点面カバーとの間を、ポリプロピレン製の結束バンドで結束し、一体化した。
(評価)
(揺れ抑制)
梱包体をトラックに積載し、滋賀県〜名古屋港間往復を輸送した後の封止シートロール体の外観を以下の基準で評価した。
(◎)ロール体にシワや波打ちを生じない。
(○)ロール体に軽度のシワや波打ちを生じている。
(×)ロール体に大きなシワや波打ちを生じている。
(作業性)
ロール体を梱包容器に収納し梱包体を形成する際、及び梱包体からロール体を取り出す際の作業性を以下の基準で評価した。
(◎)ロール体を一人で容易に梱包容器に収納し、また、取り出すことができる。
(○)ロール体を二人で容易に梱包容器に収納し、また、取り出すことができる。
(×)二人で慎重に作業しないと、ロール体を梱包容器に収納し、また、取り出すことができない。
実施例1〜3、比較例1〜3について、揺れ抑制、作業性の評価結果を表1に示した。
表1に示すように、H/IDが本発明の範囲内である実施例1〜3の梱包体は良好な結果を得た。
比較例1、2から、凸状部を有さないもの、又は有していてもH/IDが本発明の範囲を下回る(小さい)ものでは、ロール体の揺れを抑制できなかった。
比較例3から、H/IDが本発明の範囲を超える(大きい)ものでは、作業性に劣る結果が得られた。
実施例4、5及び比較例4
梱包体を40フィート背高コンテナに2段重ねに収納して、上記揺れ抑制、作業性の他に積載効率を下記基準で評価し、表2に示した。
実施例4の梱包体は実施例1と同じものであり、実施例5の梱包体は実施例2において巻芯の長さを1110mm(巻芯がロール両端から5mmずつ張り出している)に変更したものであり、比較例4の梱包体は比較例1において巻芯の長さを1160mm(巻芯がロール両端から30mmずつ張り出している)に変更したものである。
(積載効率)
梱包体を40フィート背高コンテナに収納する際の積載効率を以下の基準で評価した。
(◎)梱包体を2段重ねにした際の高さが2500mm以下
(○)梱包体を2段重ねにした際の高さが2500mmより大きく2550mm以下
(×)梱包体を2段重ねにした際の高さが2550mmより大きい
表2に示すように、巻芯の張り出し量が15mm以下の場合は積載効率がよく、15mmを超える(大きい)ものでは、積載効率が劣る結果が得られた。
10 ロール体
10a 太陽電池封止シート
10b 巻芯
20 梱包体
22A パレット
22B 底面カバー
22C ボディ
22D 天面カバー
24 支持部材
24a 凸部
24b 貫通孔
24c フランジ部を有する凸状支持具
26 結束バンド
30 コンテナ

Claims (4)

  1. 中空状の巻芯と該巻芯の周面に巻き取られた太陽電池用封止シートとを有する複数のロール体と、前記複数のロール体を収納する、パレット、底面カバー、ボディおよび天面カバーから構成される梱包容器と、前記梱包容器の底面カバー上に設けられ前記巻芯を支持する複数の凸部が形成された支持部材と、を含み、
    前記巻芯内に前記支持部材の凸部が係合され、
    かつ、巻芯内径(ID)と支持部材の凸部高さ(H)とが、0.2<[H/ID]<1の関係にある、
    太陽電池用封止シートの梱包体。
  2. 巻芯の、太陽電池用封止シートの巾方向の端部からの張り出し量が0mm〜15mmである、請求項1に記載の梱包体。
  3. 前記支持部材が、板状部材に穿けられた貫通孔とフランジ部を有する凸状支持具を嵌合することにより形成される、請求項1又は2に記載の梱包体。
  4. 天面カバーの内側に巻芯を支持する複数の凸部が形成された支持部材をさらに含む、請求項1〜3のいずれかに記載の梱包体。
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