JP2003137611A

JP2003137611A - ガラスフレームのシール構造およびシール方法

Info

Publication number: JP2003137611A
Application number: JP2001336557A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Tachibana; 克彦橘
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2001-11-01
Filing date: 2001-11-01
Publication date: 2003-05-14

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、ガラスフレームを信頼性よくシール
することができ、自動化が可能なシール構造およびシー
ル方法の開発を課題とする。【解決手段】ガラス板とフレームの間に発泡シール材を
配置したことを特徴とするガラスフレームのシール構
造、およびガラス板端部に発泡シール材を貼り付け端部
の上下面および端面を被覆する第一工程、該発泡シール
材側からガラス板をフレームに挿入し発泡シール材を圧
縮した状態で固定する第二工程、からなることを特徴と
するガラスフレームのシール方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガラスをフレーム
に固定する際のシール構造および乾式のシール方法に関
する。特に太陽電池モジュールの製造において好適に用
いられるガラスとアルミフレーム間のシール構造および
シール方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、太陽電池モジュールのように透過
性の保護部材としてガラス板を基板表面に設ける場合、
そのガラス板はアルミフレームにより保持される。太陽
電池モジュールは屋外で使用されるため、基板内に水が
侵入しないようガラスをフレームに固定する際には、湿
式のコーキング材やパテ材等が多用されている。この場
合、図５に示すように、まずフレーム２にコーキング材
やパテ材等の湿式のシール材６を注入した後、ガラス板
１を挿入して固定される。

【０００３】しかしながら上記コーキング材やパテ材は
乾燥工程が必要であり、また材料自体が流動性のためガ
ラスを挿入後は見出しが見られ除去工程が必要であるこ
と、さらに自動化が困難であり作業性が悪いといった問
題を抱えている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ガラスフレ
ームを信頼性よくシールすることができ、自動化が可能
なシール構造およびシール方法の開発を課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明はガラスフレーム
の乾式のシール方法において、乾式のシール材を用い、
ガラス端部に発泡体シール材を貼り付け端部の上下面お
よび端面を被覆した後、該シール材側からガラスをフレ
ームに挿入しシール材を圧縮して固定することにより、
シール材の反発応力によって止水機能を発揮できる上、
定型のためシール材のはみ出しもなく、また乾燥工程も
不要であり、ガラスへの貼り付けも自動化可能となるこ
とを見出した。

【０００６】すなわち本発明は、ガラス板とフレームの
間に発泡シール材を配置したことを特徴とするガラスフ
レームのシール構造（請求項１）に係るものであり、特
に発泡体のフレームに接する表面に水賦活性のフィルム
層を有してなる発泡シール材を配置したことを特徴とす
るガラスフレームのシール構造（請求項２）であり、上
記水賦活性のフィルム層が重量平均分子量５万〜２０万
の水溶性ポリマーを成分とするフィルム層であることを
特徴とするガラスフレームのシール構造（請求項３）で
あり、水賦活性のフィルム層の水溶性ポリマー含有率が
６０〜１００重量％であることを特徴とするガラスフレ
ームのシール構造（請求項４）であり、フィルム層と発
泡体の間および／または発泡体のフィルム層を有しない
側に粘着層を有することを特徴とするガラスフレームの
シール構造（請求項５）に係るものである。

【０００７】また本発明は、上記記載のガラスフレーム
のシール構造を得るガラスフレームの乾式のシール方法
であって、ガラス板端部に発泡シール材を貼り付け端部
の上下面および端面を被覆する第一工程、該発泡シール
材側からガラス板をフレームに挿入し発泡シール材を圧
縮した状態で固定する第二工程、からなることを特徴と
するガラスフレームのシール方法（請求項６）に係るも
のである。

【０００８】特に、表面の動摩擦係数が１０．０以下で
ある発泡シール材を用いることを特徴とするガラスフレ
ームのシール方法（請求項７）に係るものであり、さら
に発泡体の少なくとも片側表面にフィルム層を有してな
る発泡シール材を用いることを特徴とするガラスフレー
ムのシール方法（請求項８）に係るものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を図面を
参照して説明する。図１は、本発明のガラスフレームの
シール構造を示す概略説明図である。

【００１０】図１において１はガラス板であり、２はフ
レーム、３は発泡シール材である。本発明のガラスフレ
ームのシール構造は、ガラス板１の端部とフレーム２の
隙間を発泡シール材３により充填するものであって、ガ
ラス板１とフレーム２が直接接触しない。これにより漏
水を防ぐことができ、止水性の信頼性を向上できる。ま
た発泡シール材はクッション材としても機能するので、
衝撃や振動を吸収する効果もある。また図示していない
が、フレーム２にガラス板１を固定するため、ボルト等
を貫通させてもかまわない。

【００１１】本発明のガラスフレームのシール構造に用
いられる発泡シール材は、水不透過の遮水性を示す水不
溶性の各種ポリマーからなる発泡体を母体とするもので
ある。発泡体を用いることで、良好な柔軟性や止水性が
得られる。発泡体として用いうるポリマーの例として
は、ポリエチレンやポリプロピレン、エチレン・酢酸ビ
ニル共重合体の如きオレフィン系樹脂、ポリスチレンや
ポリ塩化ビニル、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体やポ
リ酢酸ビニル、ポリビニルブチラールやポリビニルホル
マール、ポリビニルアセタールの如きビニル系樹脂、ト
リアセチルセルロースの如きセルロース系樹脂があげら
れる。

【００１２】またポリエチレンテレフタレーやポリエチ
レンナフタレートの如きポリエステル系樹脂、ポリウレ
タン系樹脂、脂肪族系や芳香族系等の各種のポリアミド
系樹脂、キシレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポ
リメチルメタクリレートやポリアクリレートの如きアク
リル系樹脂、アセタール系樹脂、ポリアリレート、ポリ
カーボネート、ポリ塩化ビニリデン、ポリイミド、ポリ
エーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリ
エーテルイミド、ポリスルホン、ポリフェニレンサルフ
ァイド、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド、フッ
素系樹脂も前記ポリマーの例としてあげられる。

【００１３】更に天然ゴムや再生ゴム、ポリイソブチレ
ンやポリイソプレン、クロロプレンゴムやポリブタジエ
ン、ニトリルブチルゴムやＮＢＲ、ＮＲやスチレン・ブ
タジエンゴム、エチレン・プロピレンゴムやエチレン・
プロピレン・ジエンゴム、スチレン・ブタジエン・スチ
レンゴムやスチレン・イソプレンゴム、イソプレン・イ
ソブチレンゴム（ブチルゴム）やスチレン・イソプレン
・スチレンゴム、スチレン・エチレン・ブタジエンゴム
やスチレン・エチレン・ブチレン・スチレンゴム、スチ
レン・イソプレン・プロピレン・スチレンゴムやエチレ
ン・プロピレンターポリマーの如きゴム系ポリマーなど
も前記ポリマーの例としてあげられる。

【００１４】発泡体は、１種又は２種以上のポリマーを
用いて形成したものであってよい。また発泡体の単層物
や重畳物、あるいはバルク層と発泡体の重畳物などの適
宜な層構造を有するものとして形成されていてよい。ち
なみに硬いバルク層又は発泡体の片面又は両面に柔らか
いバルク層又は発泡体を設けた重畳物からなる発泡体
は、その柔らかい層を介して部材に対する良変形密着性
を確保しつつ、硬い層を介して折れ曲がり難くすること
ができ、シール材における折り曲げシワの発生の防止等
に有効である。

【００１５】なお発泡体は、独立気泡構造、連続気泡構
造、あるいは独立気泡と連続気泡の混在構造のいずれで
あってもよい。止水性の点よりは独立気泡構造又は独立
気泡と連続気泡の混在構造が好ましいが、連続気泡構造
にても遮水状態に圧縮配置することで水シールは可能で
ある。また前記した重畳物は、バルク層や発泡体を例え
ば接着剤や両面粘着テープ等による接着方式や加熱融着
方式などの適宜な方式で一体化することにより形成する
ことができる。

【００１６】また発泡シール材の圧縮応力は、単層体か
重畳体か等による層形態や、シール材の適用箇所で求め
られる圧縮性などに応じて適宜に決定でき、一般にはシ
ール材として常温での５０％圧縮時の圧縮応力が２．０
Ｎ／ｃｍ²以下、好ましくは１．０Ｎ／ｃｍ²以下であ
る。５０％圧縮時の圧縮応力が２．０Ｎ／ｃｍ²より大
きいと挿入時の摩擦抵抗が大きくなり、スムーズに作業
できない場合があったり、反発にて押し戻され十分なシ
ール性を得られない場合がある。

【００１７】また図２は、本発明のガラスフレームのシ
ール構造の他例を示す概略説明図である。本発明のガラ
スフレームのシール構造は、ガラス板１と発泡シール材
３を接着するため発泡シール材３に粘着剤層４を付設し
た形態とすることができる。これにより容易に発泡シー
ル材をガラスフレームに固定でき、作業の自動化が図れ
る。

【００１８】図３は、本発明のガラスフレームのシール
構造の他例を示す概略説明図である。

【００１９】本発明のガラスフレームのシール構造を構
成する発泡シール材は、フレーム２に接する表面に水賦
活性のフィルム層５を設けることが望ましい。フィルム
層を水賦活性とすることで、ガラスフレームに浸水があ
った場合、フィルム層がその水を吸収しフレームに良密
着して止水効果を発現し、乾湿を繰り返して高性能の止
水効果を長期に持続する。

【００２０】水賦活性のフィルム層は、止水効果の発現
性などの点により吸水により粘体化して部材等に良密着
する水溶性ポリマーによるフィルム層が好ましい。特に
速やかな吸水による止水効果の早期発現性などの点より
厚さ３０μｍ、５０ｍｍ角の試験片に基づいて２５℃の
水１００ｇに１０秒間以内に溶解するものが好ましい。

【００２１】前記の水溶性ポリマーとしては、ポリビニ
ルアルコールやカルボキシメチルセルロース、ポリエチ
レングリコールやポリプロピレングリコールなどが好ま
しく用いられる。なおポリビニルアルコールの場合、高
ケン化度である必要はなく５０〜７０％程度の低ケン化
度のものも用いうる。

【００２２】水賦活性フィルム層の止水箇所での居止ま
り性、すなわち当該フィルム層が吸水により易流動化し
て止水箇所より早期に流出することの防止性、及び速や
かな吸水による止水効果の早期発現性などの点より好ま
しい水溶性ポリマーは、重量平均分子量が５万〜２０
万、好ましくは７万〜１９万、特に好ましくは８万〜１
８万のものである。従って水賦活性のフィルム層は、流
出性のものであってもよいが、流出性でないもの、ある
いは可及的に流出しにくいものであることが好ましい。

【００２３】水賦活性のフィルム層は、水溶性ポリマー
１００重量％の組成にても形成しうるが、その皮膜が硬
くて取扱性などに劣る場合には必要に応じ可塑化効果の
ある添加剤を配合して柔軟性を高めることができる。そ
の添加剤には上記の発泡体で例示したポリマーなどの適
宜なものを用いうる。柔軟性の付与の点より好ましく用
いうる添加剤はオリゴマーである。そのオリゴマーとし
ては、親水性や親油性等の適宜なものを用ることがで
き、特に限定はない。

【００２４】就中、水溶性ポリマーとの相溶性や吸水作
用の阻害防止性などの点より、例えば前記水溶性ポリマ
ーで例示したものやヒドロキシエチルセルロース、ポリ
アクリル酸ソーダの如き水溶性のものなどが好ましく用
いられる。また水溶性ポリマーからなる皮膜の柔軟化効
果や皮膜中よりの流出防止性などの点より重量平均分子
量が２００〜４０００、特に３００〜３５００のオリゴ
マーが好ましく用いうる。

【００２５】水溶性ポリマーに前記オリゴマーなどを配
合する場合、その使用割合は水賦活性のフィルム層によ
る止水効果の長期持続性などの点より水溶性ポリマーを
６０重量％以上含有する組成とすることが好ましい。従
って柔軟化を目的としたオリゴマー等の使用割合は、４
０重量％以下、好ましくは３５重量％以下、特に好まし
くは３０重量％以下とすることが望ましい。

【００２６】また水賦活性のフィルム層には滑り性の向
上等を目的に部材の接触抵抗を低くする適宜な添加剤、
例えば長鎖アルキル系やシリコーン系やフッ素系等の各
種剥離剤などを配合することもできる。

【００２７】発泡シール材３に水賦活性のフィルム層５
を設ける場合、水賦活性のフィルム層５を発泡シール材
３に適宜な方法により直接付設した形態であってもかま
わないが、粘着層等の中間層を介し水賦活性のフィルム
層５を表面層として付設した形態とすることもできる。
この場合、水賦活性のフィルム層５が流出してもその流
出で露出した下層の粘着層がフレームに接着して水シー
ル性能を維持する利点なども有している。

【００２８】発泡体や粘着層上への水賦活性フィルム層
の付設は、例えばフィルムとしたもののラミネート方
式、発泡体の上への溶融押出し方式や溶液の塗布方式な
どの適宜な方式で行うことができる。設ける水賦活性フ
ィルム層の厚さは、吸水速度などに応じて適宜に決定し
うるが一般には５００μｍ以下、好ましくは５〜２００
μｍ、特に好ましくは１０〜１００μｍとされる。発泡
体等の上に付設した水賦活性フィルム層に対しては、必
要に応じ水等の溶剤や加熱溶融等により液状化して下層
との密着処理を図ることもできる。かかる処理は、シワ
の発生防止にも有効である。

【００２９】なお粘着層は、上記した如くそれを介した
部材との密着で止水効果を向上させて信頼性により優れ
る水シールを達成することを目的とする。また粘着層
は、適度なクッション性を付与して施工性の向上にも有
効である。粘着層の付設は、例えば発泡体等の上に両面
粘着テープを接着する方式や、粘着剤の塗布方式や押出
成形方式、カレンダー成形方式などの適宜な方式で発泡
体上に直接形成する方式、セパレータ上に形成した粘着
層を移着する方式などの適宜な方式で行うことができ
る。発泡体の粘着層との接着面にはコロナ放電処理や火
炎暴露などの適宜な接着力向上処理を施すことができ
る。

【００３０】粘着層の形成には、例えばゴム系やアクリ
ル系、シリコーン系などの適宜な耐水性の粘着性物質を
用いることができる。止水性などの点よりはブチルゴム
系粘着剤が特に好ましく用いうる。粘着層の厚さは、部
材の表面粗さ等のシール材の適用個所などに応じて適宜
に決定でき、一般には５ｍｍ以下、好ましくは０．１〜
３ｍｍ、特に好ましくは０．２〜２ｍｍとされる。

【００３１】発泡シール材３をガラス板に接着するため
の粘着剤層４と、発泡シール材３に水賦活性のフィルム
層５を接着するための粘着剤層は、粘着層の種類は同一
であってもかまわないし、異なっていてもよい。粘着層
が表面に露出する場合には止水材を実用に供するまでの
間、その粘着層をセパレータ等にて仮着被覆することも
できる。

【００３２】なお上記において発泡体や水賦活性のフィ
ルム層や粘着層等には必要に応じて老化防止剤や充填剤
などの上記以外の適宜な添加剤を配合することができ
る。

【００３３】また本発明は、上記記載のガラスフレーム
のシール構造を得るガラスフレームの乾式のシール方法
を提供する。

【００３４】図４は、本発明のガラスフレームのシール
方法を示す概略説明図であり、（イ）は第一工程を、
（ロ）は第二工程を示している。

【００３５】本発明のガラスフレームのシール方法の第
一工程として、まずガラス板１の端部に粘着剤層４を介
して発泡シール材３を貼り付け、ガラス板１の端部の上
面１１、下面１２および端面１３を被覆する。発泡シー
ル材３をガラス端部に貼り付ける手順は特に限定されな
いが、例えばガラス上面１１に発泡シール材３を貼り付
けた後、これを折り曲げつつガラス端面１３および下面
１２に貼り付ける方法、あるいは端面１３に貼り付けた
後、上下面同時に貼り付ける方法などによることが可能
である。また用いる発泡シール材の形状は、例えば紐状
やテープ状やシート状などの適宜な形態とすることがで
き、その厚さも適用箇所や圧縮性などに応じて適宜に決
定することができる。一般には２０ｍｍ以下、好ましく
は０．１〜１５ｍｍ、特に好ましくは３〜１０ｍｍの厚
さとされる。

【００３６】本発明の第二工程として、第一工程により
得られたシール材を被覆したガラス板１をシール材側か
らフレーム２に挿入しシール材を圧縮して固定する。こ
れによりシール材の反発応力によって止水機能を発揮で
きる。なおガラス板１の固定は、周りのフレームにより
可能であるが、必要に応じてボルト等により固定するこ
とも可能である。

【００３７】本発明のガラスフレームのシール方法に用
いられる発泡シール材は、その表面の動摩擦係数が１
０．０以下、好ましくは５．０以下、特に好ましくは
３．０以下であることが望ましい。動摩擦係数を１０．
０以下とすることで、シール材は良好な滑り性を示しフ
レームへの挿入が容易になる。なお動摩擦係数の測定は
ＪＩＳＫ７１２５に準拠し、移動速度１ｍ／分、荷重
２５ｇで測定した値である。

【００３８】上記した動摩擦係数を得るため、発泡体の
少なくとも片側表面にフィルム層を設けることができ
る。フィルム層は上記動摩擦係数を満足すれば特に限定
されないが、水賦活性のフィルム層を設けることが望ま
しい。フィルム層を水賦活性とすることで、ガラスフレ
ームに浸水があった場合、フィルム層がその水を吸収し
フレームに良密着して止水効果を発現し、乾湿を繰り返
して高性能の止水効果を長期に持続する。

【００３９】本発明のガラスフレームのシール構造およ
びシール方法は、ガラスフレームを信頼性よくシールす
ることができ、その製造過程も自動化することが可能で
ある。その対象となる用途については特に限定はなく、
各種のガラスフレームにおいて適用が可能であり、例え
ば止水性の信頼性と生産性が要求される太陽電池モジュ
ールや液晶パネルなどの用途に好適に用いられる。

【００４０】

【実施例】密度０．３５ｇ／ｃｍ³のＥＰＤＭ系フォー
ムシートからなる厚さ３ｍｍの発泡体の両面に、不織布
基材のアクリル系両面粘着テープを接着した後、その片
方の粘着面に厚さ３０μmの水賦活性のフィルム層を設
けて発泡シール材を得た。この時の発泡シール材の動摩
擦係数は、２．３であった。

【００４１】この発泡シール材を図４に示した手順に従
い、厚さ３ｍｍのガラス板の端部６ｍｍに貼り合せ、シ
ール部分の奥行きが８ｍｍ、幅が５ｍｍであるアルミフ
レームに固定した。これを試験体とし、上方５００ｍｍ
の高さから毎分１０リットルの量にて５分間散水し、水
漏れの有無を目視で確認した所、漏水は見られなかっ
た。

【００４２】なお前記の発泡体は、ＥＰＤＭ（三井化学
社製、ＥＰＴ４０４５、ムーニー粘度（ＭＬ１＋４１
００℃）４２）１００部（重量部、以下同じ）、重質炭
酸カルシウム２００部、低密度ポリエチレン（三井化学
社製、ミラソン６７）２５部、プロセスオイル（出光興
産社製、ダイアナプロセスオイルＰＷ−９０）２５部、
カーボンブラック１０部、酸化亜鉛（２種）５部、ステ
アリン酸１部、発泡剤（永和化成工業社製、ビニフォー
ルＡＣ＃ＬＱ）１５部、発泡助剤（永和化成工業社製、
ビニフォールＫ−５）５部、硫黄１部及び加硫促進剤
（大内新興化学社製、ノクセラーＥＺ）３部を加圧ニー
ダにて混練し、その混和物を押出し機で成形して厚さ１
０ｍｍの未加硫シートとし、それを１６０℃のオーブン
中で３０分間加熱して加硫発泡処理し、得られた発泡シ
ートにおける表層のスキン層をスライス除去して得たも
のである。

【００４３】また水賦活性のフィルム層は、水溶性ポリ
マー（三洋化成工業社製、メルポールＦ２２０）１００
部、オリゴマー（三洋化成工業社製、サンニックスＰＰ
−４００）１５部を含む３０重量％水溶液をセパレータ
上に塗布して得たフィルムにて形成した。

【００４４】

【発明の効果】本発明のガラスフレームのシール構造
は、シール材の反発応力によって止水機能を発揮でき、
また水賦活性のフィルム層を設けることで、ガラスフレ
ームに浸水があった場合、フィルム層がその水を吸収し
フレームに良密着して止水効果を発現し、乾湿を繰り返
して高性能の止水効果を長期に持続することができる。
また本発明のガラスフレームのシール方法は、シール材
が定型のためシール材のはみ出しもなく、また乾燥工程
も不要であり、ガラスへの貼り付けも自動化可能とする
ことができるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のガラスフレームのシール構造の一例
を示す断面図である。

【図２】本発明のガラスフレームのシール構造の他例
を示す断面図である。

【図３】本発明のガラスフレームのシール構造の他例
を示す断面図である。

【図４】本発明のガラスフレームのシール方法の概略
を示す説明図である。

【図５】従来のガラスフレームのシール方法の概略を
示す説明図である。

【符号の説明】

１：ガラス板２：フレーム３：発泡シール材４：粘着剤層５：水賦活性のフィルム層６：湿式のシール材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガラスフレームのシール構造であって、
ガラス板とフレームの間に発泡シール材を配置したこと
を特徴とするガラスフレームのシール構造。
【請求項２】発泡体のフレームに接する表面に水賦活
性のフィルム層を有してなる発泡シール材を配置したこ
とを特徴とする請求項１記載のガラスフレームのシール
構造。
【請求項３】上記水賦活性のフィルム層が重量平均分
子量５万〜２０万の水溶性ポリマーを成分とするフィル
ム層であることを特徴とする請求項２記載のガラスフレ
ームのシール構造。
【請求項４】上記水賦活性のフィルム層の水溶性ポリ
マー含有率が６０〜１００重量％であることを特徴とす
る請求項２または３に記載のガラスフレームのシール構
造。
【請求項５】水賦活性のフィルム層と発泡体の間およ
び／または発泡体のフィルム層を有しない側に粘着層を
有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載
のガラスフレームのシール構造。
【請求項６】請求項１〜５のいずれかに記載のガラス
フレームのシール構造を得るガラスフレームの乾式のシ
ール方法であって、ガラス板端部に発泡シール材を貼り
付け端部の上下面および端面を被覆する第一工程、該発
泡シール材側からガラス板をフレームに挿入し発泡シー
ル材を圧縮した状態で固定する第二工程、からなること
を特徴とするガラスフレームのシール方法。
【請求項７】表面の動摩擦係数が１０．０以下である
発泡シール材を用いることを特徴とする請求項６記載の
ガラスフレームのシール方法。
【請求項８】発泡体の少なくとも片側表面にフィルム
層を有してなる発泡シール材を用いることを特徴とする
請求項６または７記載のガラスフレームのシール方法。