JP2001135657A - 電子材料の封止方法 - Google Patents

電子材料の封止方法

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JP2001135657A
JP2001135657A JP31749099A JP31749099A JP2001135657A JP 2001135657 A JP2001135657 A JP 2001135657A JP 31749099 A JP31749099 A JP 31749099A JP 31749099 A JP31749099 A JP 31749099A JP 2001135657 A JP2001135657 A JP 2001135657A
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sealing
sheet
heating
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JP31749099A
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Shizuo Shimizu
静雄 清水
Yutaka Kanekawa
豊 金川
Izumi Komatsuzaki
泉 小松崎
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HAISHIITO KOGYO KK
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HAISHIITO KOGYO KK
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

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  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガラス、プラスチック等の板状またはシート
状物間に短時間にして、低コストで電子材料を封止する
ことができる新規な電子材料の封止方法を提供する。 【解決手段】 ガラス、プラスチック等の板状物(また
はシート状物)1、1間に電子材料2を封止する方法に
おいて、架橋性封止剤3を減圧下で高周波誘電加熱によ
り軟化させ、脱気させた後、該架橋性封止剤3を架橋反
応させることを特徴とし、架橋性封止剤自体に発熱を生
じさせて減圧下で効率的な加熱封止ができるように構成
した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス、プラスチ
ック等の板状またはシート状物間に電子材料を封止する
方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、ガラス、プラスチック等の板状ま
たはシート状物間に電子材料を封止する方法として一般
には以下の手順が採られていた。即ち、先ず、組立てた
材料を減圧貼合機にて減圧し、約110°Cで約10分
加熱して貼合し、しかる後、加熱オーブン中に入れ、約
150°Cで30〜40分加熱する。ここに減圧して貼
合することは、ガラス、プラスチック等の板状またはシ
ート状物間に気泡が入らないようにするために必要であ
り、また、オーブン加熱は、封止剤を架橋し、透明化す
るとともに、接着強度、耐候性を付与するために必要だ
からである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記封
止方法に用いる減圧貼合の加熱手段やオーブン加熱の加
熱手段は、いずれも電熱ヒーター等による外部加熱であ
り、しかも外部加熱方式による加熱は物質の外側から熱
が伝わるため、ガラス、プラスチック等の板状またはシ
ート状物間の封止剤が所定の温度に達するのに時間が掛
かった。これは生産性に影響を与える大きな問題であっ
た。
【0004】また、減圧貼合時の加熱とオーブン加熱時
の加熱で2段階に温度を変える必要があったため、約1
10°Cに加熱する減圧貼合工程と、約150°Cに加
熱する架橋工程は別々にするか、或いは約150°Cま
で加熱した後、約110°Cまで冷却(戻す)して一つ
の工程で済ます必要があるので非効率的であった。従っ
て、電子材料(例えば、太陽電池、液晶、プラズマディ
スプレイ、エレクトロルミネサンス等)を封止した製品
は、高価で未だ普及率が低く、従って、更なるコスト低
減化が要求されていた。
【0005】そこで、本発明者は、減圧貼合時の加熱及
びオーブン加熱時の加熱のコストの低減化を図るため
に、鋭意研究を行った結果、遂に、本発明を完成した。
しかして、本発明の目的とするところは、ガラス、プラ
スチック等の板状またはシート状物間に短時間にして低
コストで電子材料を封止することができる新規な電子材
料の封止方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、ガラス、プラスチック等の板状またはシ
ート状物間に電子材料を封止する方法において、架橋性
封止剤を減圧下で高周波誘電加熱により軟化させ、脱気
させた後、該架橋性封止剤を架橋反応させることを特徴
とし、架橋性封止剤自体に発熱を生じさせて減圧下で効
率的な加熱封止ができるように構成したものである。
【0007】また、請求項2に記載の発明は、前記架橋
性封止剤が、エチレン−酢酸ビニル共重合体と、シラン
カップリング剤及び有機過酸化物及び/又はアリル基含
有化合物との混合物であることを特徴とし、高い接着強
度、透明性を備えた電子材料の封止製品が効率良く形成
できるように構成した。
【0008】さらに、請求項3に記載の発明は、前記電
子材料が、太陽電池であることを特徴とし、正常に作動
し得る太陽電池を短時間にして低コストで提供できるよ
うに構成した
【0009】
【発明の実施の態様】次に、本発明の実施の態様を図面
に基づいて説明する。図1において、1はガラス、プラ
スチック等の板状物(またはシート状物を含む)、2は
板状物1、1間に封止した電子材料である。電子材料2
には、太陽電池、液晶、プラズマディスプレイ、エレク
トロルミネサンス等を包含するが、特に、太陽電池を用
いて有効である。
【0010】前記電子材料2を板状物1、1間に封止さ
せた封止剤には、架橋性封止剤3が用いられる。該架橋
性封止剤3としては、熱架橋性樹脂であれば使用可能で
あるが、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)に、
シランカップリング剤及び有機過酸化物及び/又はアリ
ル基含有化合物を混合してなる混合物を使用することが
好ましい。
【0011】前記エチレン−酢酸ビニル共重合体は、酢
酸ビニル含有率が10〜40%、MFRが5〜40g/
10minが好ましい。これは後記の如く減圧下で高周
波誘電加熱により軟化させ、脱気させた後、架橋反応さ
せるために有効である。
【0012】前記シランカップリング剤は接着促進剤と
して用いられる。具体的には、ビニルトリエトキシシラ
ン、ビニルロリクロロシラン、ビニルトリス(β−メト
キシ−エトキシ)シラン、γ−クリシドキシプロピル−
トリピルトリ−メトキシシラン、β−(3,4エポキシ
シクロヘキシル)−エチルトリメトキシシラン、γ−グ
リシドキシプロピル−トリメトキシシラン、γ−アミノ
プロピルトリエトキシシラン等が使用でき、エチレン−
酢酸ビニル共重合体100重量部に対してシランカップ
リング剤は5重量部以下が好ましい。
【0013】前記過酸化物は架橋剤として用いられる。
具体的には、10時間半減温度が、140°C以下のも
のを使用するが、安全性の面から最高保存温度が10°
C以上の、ジラウロイルパーオキサイド、1,1,3,
3−テトラメチルブチルパーオキシ−2−エチルヘキサ
ノエート、ジベンゾイルパーオキサイド、t−アミルパ
ーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパー
オキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオ
キシイソブチレート、t−ブチルパーオキシマレイン
酸、1,1−ジ(t−アミルパーオキシ)−3,3,5
−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ジ(t−アミル
パーオキシ)シクロヘキサン、t−アミルパーオキシイ
ソノナノエート、t−アミルパーオキシノルマルオクト
エート、1,1−ジ(t−ブチルパーオキシ)−3,
3,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ジ(t−
ブチルパーオキシ)シクロヘキサン、t−ブチルパーオ
キシイソプロピルカーボネート、t−ブチルパーオキシ
−2−エチルヘキシルカーボネート、2,5−ジメチル
−2,5−ジ(ベンゾイルパーオキシ)ヘキサン、t−
アミル−パーオキシベンゾエート、t−ブチルパーオキ
シアセテート、t−ブチルパーオキシイソノナノエー
ト、t−ブチルパーオキシベンゾエート、2,2−ジ
(ブチルパ−オキシ)ブタン、n−ブチル−4,4−ジ
(t−ブチルパ−オキシ)プチレート、メチルエチルケ
トンパ−オキサイド、エチル3,3−ジ(t−ブチルパ
−オキシ)ブチレート、ジクミルパ−オキサイド、t−
ブチルクミルパ−オキサイド、ジ−t−ブチルパ−オキ
サイド、1,1,3,3−テトララメチルブチルハイド
ロパ−オキサイド、アセチルアセトンパ−オキサイド等
から少なくとも1種類を、EVA100重量部に対して
5重量部以下添加するのが好ましい。
【0014】これらシランカップリング剤及び有機過酸
化物及び/又はアリル基含有化合物の他、光安定剤、酸
化防止剤、紫外線吸収剤等の添加剤を添加しても良いこ
とは勿論である。
【0015】前記高周波誘電加熱は、周波数1MHzか
ら300MHz(波長30mから1m)高周波エネルギ
ーの電界作用によって、被加熱体に原子や分子レベルで
の電位的な運動を起こさせることで物質内部から熱を発
熱させる加熱方式であり、外部加熱である加熱式オーブ
ンのように、前記板状物1、1間を通して封止剤が加熱
されるのと異なり、直接封止剤を均一に加熱することが
できるので、短時間で封止剤を架橋することができる。
しかも、減圧状態においても加熱できるので、減圧貼合
工程とオーブン加熱工程を区別することなく、同一工程
で行い得る。
【0016】〔架橋度の評価〕
【実施例1】エチレン−酢酸ビニル共重合体(三井・デ
ュポンポリケミカル製、EV150P、酢酸ビニル含有
率33%、メルトフローレイト30g/10min)1
00重量部、有機過酸化物(日本油脂製、バ−ヘキサイ
ト25B)2.5重量部、シランカップリング剤(信越
化学工業製、KMB503)2重量部、架橋剤(日本化
成製、トリアリルイソシアヌレート)3重量部をブレン
ドし、Tダイ押出機にて厚さ1mmのシート状封止剤を
作成した。このとき、有機過酸化物が分解しない温度1
20°C以下で成形した。
【0017】前記シート状封止剤を、厚さ2mmの2枚
のガラス(30cm×30cm)で挟んでサンプルを作
成した。このサンプルを高周波誘電加熱装置に入れ、周
波数13.56MHz、電流5.0A、温度調節150
°Cにセットし、加熱開始後15分にて取り出した。加
熱した後のシート状封止剤のゲル分率で架橋度を評価し
た。ゲル分率は90%であった(図3参照)。
【0018】前記ゲル分率は、以下の方法で測定した。
仕込み試料1gを精秤し、約100mlのキシレンに入
れ、110°Cにて12時間静置した。その後、30メ
ッシュの金網で未溶解分を濾取し、110°Cで10時
間乾燥した。これを秤量し、下記式でゲル分率を計算し
た。ゲル分率(%)=〔未溶解分重量/仕込み試料量〕
×100
【0019】
【実施例2】加熱時間を20分としたこと以外は、実施
例1と同様の条件にて架橋度を評価した。ゲル分率は9
2%であった(図3参照)。
【0020】
【実施例3】加熱時間を25分としたこと以外は、実施
例1と同様の条件にて架橋度を評価した。ゲル分率は9
2%であった(図3参照)。
【0021】
【比較例1】実施例1と同様にして得たサンプルを、1
50°Cに加熱したオーブンに入れたこと以外は実施例
1と同様の条件(取り出し時間15分)にて架橋度を評
価した。ゲル分率は35%であった(図3参照)。
【0022】
【比較例2】取り出し時間20分にしたこと以外は、比
較例1と同様に架橋度を評価した。ゲル分率は60%で
あった(図3参照)。
【0023】
【比較例3】取り出し時間30分にしたこと以外は、比
較例1と同様に架橋度を評価した。ゲル分率は81%で
あった(図3参照)。
【0024】〔太陽電池の評価〕
【実施例4】エチレン−酢酸ビニル共重合体(三井・デ
ュポンポリケミカル製、EV150P、酢酸ビニル含有
率33%、メルトフロ−レイト30g/10min)1
00重量部、有機過酸化物(日本油脂製、バ−ヘキサイ
ト25B)2.5重量部、シランカップリング剤(信越
化学工業製、KMB503)2重量部、架橋剤(日本化
成製、トリアリルイソシアヌレート)3重量部をブレン
ドし、Tダイ押出機にて厚さ0.6mmのシート状封止
剤を作成した。このとき、有機過酸化物が分解しない温
度120°C以下で成形した。
【0025】前記シート状封止剤を、図2の太陽電池モ
ジュールの構成にセットし、サンプル20を作成した。
図2において、21はシート状封止剤(エチレン−酢酸
ビニル共重合体の混合物)、22は太陽電池(シリコン
セル)、23はガラス、24はポリフッ化ビニルフィル
ム(デュポンジャパンリミテッド社製、テドラ−PV
F)である。
【0026】上記サンプルの大きさは30×30cmで
あった。このサンプルを減圧ポンプ付き高周波誘電加熱
装置に入れ気泡を除去するため、減圧ポンプを作動させ
ながら、高周波誘電加熱装置を周波数13.56MH
z、電流5.0Aにセットし、15min加熱してサン
プルを取り出した。その時の温度は150°C、減圧度
は450mmHgであった。得られた太陽電池は、ガラ
ス、ポリフッ化ビニルフィルムが剥がれることもなく、
太陽電池として正常に作動した。
【0027】
【比較例4】実施例4により得た同じサンプルを、減圧
チャンバーにて約110°Cで、約10分加熱後、減圧
度750mmHgにて貼合した。その後、加熱オーブン
中に入れ、約150°Cで15分加熱した。得られた太
陽電池は、正常に作動するものの、ガラス、ポリフッ化
ビニルフィルムが容易に剥がれ、実用には耐えられない
ものしか得られなかった。
【0028】
【発明の効果】以上の如く、本発明は、ガラス、プラス
チック等の板状またはシート状物間に電子材料を封止す
る方法において、架橋性封止剤を減圧下で高周波誘電加
熱により軟化させ、脱気させた後、該架橋性封止剤を架
橋反応させることを特徴としているから、架橋性封止剤
自体に発熱を生じさせて減圧下で効率的な加熱封止がで
き、従って、低コストで電子材料の封止製品が得られる
という優れた効果を奏するものである。
【0029】また、請求項2に記載の発明は、前記架橋
性封止剤が、エチレン−酢酸ビニル共重合体と、シラン
カップリング剤及び有機過酸化物及び/又はアリル基含
有化合物との混合物であることを特徴としているから、
高い接着強度、透明性を備えた電子材料の封止製品が効
率良く形成できるという優れた効果を奏するものであ
る。
【0030】さらに、請求項3に記載の発明は、前記電
子材料が、太陽電池であることを特徴としているから、
正常に作動し得る太陽電池を短時間にして低コストで一
般に提供できるという優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願方法により得た電子材料の封止製品の略示
的拡大断面図である。
【図2】太陽電池モジュールの構成を示す図である。
【図3】架橋度の評価の結果を示す表の図である。
【符号の説明】
1 板状物(またはシート状物) 2 電子材料 3 架橋性封止剤 20 太陽電池モジュールのサンプル 21 シート状封止剤(エチレン−酢酸ビニル共重合体
の混合物) 22 太陽電池(シリコンセル) 23 ガラス 24 ポリフッ化ビニルフィルム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小松崎 泉 東京都中央区日本橋室町四丁目2番16号 ハイシート工業株式会社内 Fターム(参考) 4F070 AA13 AA28 AC45 AC52 AC56 AC62 AC66 AE08 GA01 GA05 GA07 GC02 5F051 BA11 GA03 GA05 JA02 JA04 JA05 5F061 AA01 BA07 CA26 CB02 FA01

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラス、プラスチック等の板状またはシ
    ート状物間に電子材料を封止する方法において、架橋性
    封止剤を減圧下で高周波誘電加熱により軟化させ、脱気
    させた後、該架橋性封止剤を架橋反応させることを特徴
    とする電子材料の封止方法。
  2. 【請求項2】 前記架橋性封止剤が、エチレン−酢酸ビ
    ニル共重合体に、シランカップリング剤及び有機過酸化
    物及び/又はアリル基含有化合物を混合した混合物であ
    ることを特徴とする請求項1に記載の電子材料の封止方
    法。
  3. 【請求項3】 前記電子材料が、太陽電池であることを
    特徴とする請求項1または2に記載の電子材料の封止方
    法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009135200A (ja) * 2007-11-29 2009-06-18 Bridgestone Corp 太陽電池用封止膜及びこれを用いた太陽電池
JP2014143321A (ja) * 2013-01-24 2014-08-07 Silicon Plus Corp 太陽電池モジュール
US9587061B2 (en) 2014-12-19 2017-03-07 Evonik Degussa Gmbh Co-crosslinker systems for encapsulation films comprising urea compounds
US10233275B2 (en) 2014-12-19 2019-03-19 Evonik Degussa Gmbh Co-crosslinker systems for encapsulation films comprising BIS(alkenylamide) compounds

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