JP2010166032A - Reactive hot-melt sealing composition for solar cell - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、太陽電池用の反応型ホットメルトシーリング剤組成物およびそれを接着に用いた太陽電池モジュールに関する。 The present invention relates to a reactive hot melt sealant composition for solar cells and a solar cell module using the same for adhesion.
近年、地球環境保全の立場から太陽電池利用への関心が非常に高まってきている。
また、太陽電池はモジュールとして屋外に配置されることが多く、このモジュールは、一般的に、透光板の受光面と反対側の面に太陽電池素子を配設してなる太陽電池パネルと、太陽電池パネルの取付用フレームとで構成されている。
In recent years, interest in the use of solar cells has been greatly increased from the standpoint of global environmental conservation.
In addition, solar cells are often arranged outdoors as modules, and this module is generally a solar cell panel in which a solar cell element is disposed on a surface opposite to the light receiving surface of a translucent plate, It is comprised with the frame for attachment of a solar cell panel.
ここで、太陽電池パネルと取付用フレームとはシール材を用いて固着する手法が知られているが、このシール材としては、低透湿性でかつ安価であることから、ブチルゴム系が用いられている（例えば、特許文献１〜２参照）。
しかしながら、これらのシール材は、直射日光等の高温下での強度低下により、軟化してフレームから露出（はみ出）して外観を損なう問題があり、その結果、雨水等の浸入により電池機能が阻害される問題があった。
Here, a method of fixing the solar cell panel and the mounting frame using a sealing material is known, but as this sealing material, a butyl rubber system is used because of its low moisture permeability and low cost. (For example, see Patent Documents 1 and 2).
However, these sealing materials have a problem that they are softened due to a decrease in strength under high temperatures such as direct sunlight, and are exposed (extruded) from the frame, thereby impairing the appearance. There was a problem.
本発明者は、上記問題点を解決すべく特開平１１−３２３１５３号公報に記載の「（ａ）ホットメルトブチル、ならびに（ｂ）数平均分子量が５００〜５０，０００であり、主鎖の側鎖および／または末端に一般式（Ｉ）
（式中、Ｒは、水素原子または炭素数１〜４のアルキル基、Ｘは水酸基または加水分解性基を示し、ｎは０、１または２である。）で示される加水分解性シリル基を１分子あたり、少なくとも１個有するオリゴマーを主成分とする硬化性組成物を含有するホットメルト接着剤」を使用し、検討した結果、反応速度が遅く、高温下での剪断強度が劣ることを明らかとした。
In order to solve the above problems, the present inventor described in “Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-323153”, “(a) hot melt butyl, and (b) number average molecular weight of 500 to 50,000, General formula (I) at the chain and / or end
(Wherein R represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, X represents a hydroxyl group or a hydrolyzable group, and n is 0, 1 or 2). As a result of examination using a hot melt adhesive containing a curable composition containing at least one oligomer per molecule as a main component, it is clear that the reaction rate is slow and the shear strength at high temperature is poor. It was.
そこで、本発明は、高温下での剪断強度が良好となり、太陽電池パネルの取付用フレームからシール材がはみ出るのを抑制し、雨水等の浸入も抑制することができる太陽電池用反応型ホットメルトシーリング剤組成物を提供することを課題とする。 Therefore, the present invention provides a solar cell reactive hot melt that has good shear strength at high temperatures, prevents the sealing material from protruding from the solar cell panel mounting frame, and can also suppress the intrusion of rainwater and the like. It is an object to provide a sealant composition.
本発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、ブチルゴム以外に、シリル化したアモルファスポリ−α−オレフィン重合体を含有するシーリング剤組成物が、高温下での剪断強度が良好となり、太陽電池パネルの取付用フレームからシール材がはみ出るのを抑制し、雨水等の浸入も抑制することができることを見出し、本願発明を完成させた。
これは、ブチルゴムを含有することにより透湿性をある程度低く抑え、更にシリル化したアモルファスポリ−α−オレフィン重合体を含有させ、微量に侵入した水分についてもアルコキシシリル基の加水分解で消費させることにより、透湿性を極めて低く抑えることができるという知見に基づくものである。また、これは、シリル化したアモルファスポリ−α−オレフィン重合体を含有することにより、その骨格構造により耐熱性が向上し、高温下での剪断強度が良好になるという知見に基づくものである。
即ち、本発明は、以下の（１）〜（５）を提供する。
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventor has a sealing agent composition containing a silylated amorphous poly-α-olefin polymer in addition to butyl rubber, which has good shear strength at high temperatures, The present invention has been completed by finding that the sealing material can be prevented from protruding from the solar cell panel mounting frame, and that intrusion of rainwater and the like can be suppressed.
This is because by containing butyl rubber, moisture permeability is suppressed to a certain extent, and silylated amorphous poly-α-olefin polymer is contained, and water that has entered a trace amount is consumed by hydrolysis of alkoxysilyl groups. This is based on the knowledge that moisture permeability can be kept extremely low. Moreover, this is based on the knowledge that heat resistance is improved by the skeleton structure and the shear strength at high temperature is improved by containing a silylated amorphous poly-α-olefin polymer.
That is, the present invention provides the following (1) to (5).
（１）ブチルゴムと、シリル化したアモルファスポリ−α−オレフィン重合体とを含有する太陽電池用反応型ホットメルトシーリング剤組成物。 (1) A reactive hot-melt sealing agent composition for solar cells containing butyl rubber and a silylated amorphous poly-α-olefin polymer.
（２）上記アモルファスポリ−α−オレフィン重合体の含有量が、上記ブチルゴム１００質量部に対して２０〜３５０質量部である上記（１）に記載の太陽電池用反応型ホットメルトシーリング剤組成物。 (2) The reactive hot melt sealant composition for solar cells according to (1), wherein the content of the amorphous poly-α-olefin polymer is 20 to 350 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the butyl rubber. .
（３）上記ブチルゴムの含有量が、含有される有機物の全質量の１２〜２５質量％である上記（１）または（２）に記載の太陽電池用反応型ホットメルトシーリング剤組成物。 (3) The reactive hot melt sealant composition for solar cells according to the above (1) or (2), wherein the content of the butyl rubber is 12 to 25% by mass of the total mass of the organic matter contained.
（４）更に、上記ブチルゴム１００質量部に対して触媒を０．０７〜７．０質量部含有する上記（１）〜（３）のいずれかに記載の太陽電池用反応型ホットメルトシーリング剤組成物。 (4) The reactive hot melt sealing agent composition for solar cells according to any one of (1) to (3), further containing 0.07 to 7.0 parts by mass of a catalyst with respect to 100 parts by mass of the butyl rubber. object.
（５）上記（１）〜（４）のいずれかに記載の太陽電池用反応型ホットメルトシーリング剤組成物を用いてセルとフレームとを接着させた太陽電池モジュール。 (5) A solar cell module in which a cell and a frame are bonded using the reactive hot melt sealant composition for solar cell according to any one of (1) to (4) above.
以下に説明するように、本発明によれば、高温下での剪断強度が良好となり、太陽電池パネルの取付用フレームからシール材がはみ出るのを抑制し、雨水等の浸入も抑制することができる太陽電池用反応型ホットメルトシーリング剤組成物を提供することができる。 As will be described below, according to the present invention, the shear strength at a high temperature is improved, the seal material is prevented from protruding from the mounting frame of the solar cell panel, and the intrusion of rainwater or the like can be suppressed. A reactive hot-melt sealant composition for solar cells can be provided.
以下に、本発明について詳細に説明する。
本発明の太陽電池用反応型ホットメルトシーリング剤組成物（以下、単に「本発明のシーリング剤組成物」ともいう。）は、ブチルゴムと、シリル化したアモルファスポリ−α−オレフィン重合体（以下、「シリル化ＡＰＡＯ」ともいう。）とを含有する組成物である。
次に、本発明のシーリング材組成物で用いるブチルゴムおよびシリル化ＡＰＡＯについて詳述する。
The present invention is described in detail below.
The reactive hot-melt sealant composition for solar cells of the present invention (hereinafter also simply referred to as “the sealant composition of the present invention”) comprises butyl rubber and a silylated amorphous poly-α-olefin polymer (hereinafter referred to as (Also referred to as “silylated APAO”).
Next, butyl rubber and silylated APAO used in the sealing material composition of the present invention will be described in detail.
＜ブチルゴム＞
本発明のシーリング材組成物で用いるブチルゴムは特に限定されず、いわゆるブチルゴム（ＩＩＲ）やハロゲン化ブチルゴム（例えば、塩素化ブチルゴム、臭素化ブチルゴム等）を使用することができる。
<Butyl rubber>
The butyl rubber used in the sealing material composition of the present invention is not particularly limited, and so-called butyl rubber (IIR) or halogenated butyl rubber (for example, chlorinated butyl rubber, brominated butyl rubber, etc.) can be used.
本発明においては、上記ブチルゴム以外に、本発明の目的を損なわない範囲で、例えば、天然ゴム（ＮＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、各種スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、各種ポリブタジエンゴム（ＢＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム（ＮＢＲ）等のジエン系ゴム；エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロスルフォン化ポリエチレン等の非ジエン系ゴム；等を配合することができる。 In the present invention, in addition to the above butyl rubber, for example, natural rubber (NR), polyisoprene rubber (IR), various styrene-butadiene copolymer rubbers (SBR), various polybutadiene rubbers as long as the object of the present invention is not impaired. (BR), diene rubbers such as acrylonitrile-butadiene copolymer rubber (NBR); non-diene rubbers such as ethylene-propylene-diene rubber (EPDM) and chlorosulfonated polyethylene;
＜シリル化ＡＰＡＯ＞
本発明のシーリング材組成物で用いるシリル化ＡＰＡＯは、シリル化したアモルファスポリ−α−オレフィン重合体である。例えば、下記式（１）で表されるものが挙げられる。
-(CH2-CH2)x-(CH(CH3)-CH2)y-(CH(C2H5)-CH2)Z-（C2H4-Si(OR1)3)w （１）
（式中、Ｒ1は炭素数１〜３のアルキル基を表す。また、ｘ、ｙおよびｚはそれぞれ独立に０以上の整数を表し、ｘ、ｙおよびｚのいずれかは１以上の整数を表す。また、ｗは１以上の整数を表す。）
<Silylated APAO>
Silylated APAO used in the sealing material composition of the present invention is a silylated amorphous poly-α-olefin polymer. For example, what is represented by following formula (1) is mentioned.
-(CH 2 -CH 2 ) x- (CH (CH 3 ) -CH 2 ) y- (CH (C 2 H 5 ) -CH 2 ) Z- (C 2 H 4 -Si (OR 1 ) 3 ) w (1)
(In the formula, R 1 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. X, y and z each independently represents an integer of 0 or more, and any of x, y and z represents an integer of 1 or more. W represents an integer of 1 or more.)
ここで、シリル化前のアモルファスポリ−α−オレフィン重合体としては、具体的には、例えば、アタクチックポリプロピレン、アタクチックポリブテン−１などのホモポリマーまたはコポリマー；エチレン、プロピレン、ブチレンなどのコポリマーまたはターポリマー；等が挙げられる。
これらのうち、エチレン、プロピレンおよびブチレンのターポリマー（ランダム共重合体）であるのが、非晶体であるため好ましい。
Here, specific examples of the amorphous poly-α-olefin polymer before silylation include homopolymers or copolymers such as atactic polypropylene and atactic polybutene-1; copolymers such as ethylene, propylene and butylene; Terpolymer; and the like.
Of these, terpolymers (random copolymers) of ethylene, propylene and butylene are preferable because they are amorphous.
また、アモルファスポリ−α−オレフィン重合体をシリル化する方法は特に限定されず、遊離基開始剤等が挙げられる。
ここで、遊離基開始剤としては、特開２００５−６８４２３号公報に記載された種々の化合物が挙げられる。
Moreover, the method of silylating an amorphous poly- (alpha) -olefin polymer is not specifically limited, A free radical initiator etc. are mentioned.
Here, examples of the free radical initiator include various compounds described in JP-A-2005-68423.
上記シリル化ＡＰＡＯとしては市販品を用いることができ、その具体例としては、実施例で使用したベストプラスト２０６（数平均分子量：１０６００、重量平均分子量：３８０００、１９０℃粘度：５±１Ｐａ・ｓ、エボニックデグサ社製）等が挙げられる。 Commercially available products can be used as the silylated APAO. Specific examples thereof include Bestplast 206 used in the examples (number average molecular weight: 10600, weight average molecular weight: 38000, 190 ° C. viscosity: 5 ± 1 Pa · s). , Manufactured by Evonik Degussa).
このようなシリル化ＡＰＡＯを用いることにより、得られる本発明のシーリング剤組成物は、高温下での剪断強度が良好となり、太陽電池パネルの取付用フレームからシール材がはみ出るのを抑制し、雨水等の浸入も抑制することができる。
これは、上述したように、シリル化ＡＰＡＯを含有させ、系内に微量に侵入した水分をアルコキシシリル基の加水分解で消費させることにより、透湿性を極めて低く抑えることができたと考えられ、また、シリル化ＡＰＡＯの骨格構造により耐熱性が向上し、高温下での剪断強度が良好になったと考えられる。
By using such a silylated APAO, the resulting sealant composition of the present invention has good shear strength at high temperatures, and prevents the sealing material from protruding from the solar cell panel mounting frame. It is also possible to suppress the intrusion of the like.
As described above, it is considered that moisture permeability could be suppressed to an extremely low level by containing silylated APAO and consuming the moisture that penetrated into the system in a trace amount by hydrolysis of alkoxysilyl groups. It is considered that the heat resistance is improved by the skeleton structure of silylated APAO, and the shear strength at high temperature is improved.
本発明においては、上記ブチルゴムの含有量は、本発明のシーリング剤組成物の透湿度が低くなる理由から、組成物に含有する有機物（炭酸カルシウム等の金属塩は除く。）の全質量の１２〜２５質量％であるのが好ましく、１５〜２５質量％であるのがより好ましく、１８〜２５質量％であるのが更に好ましい。
ここで、透湿度とは、一定時間に単位面積の膜状物質を通過する水蒸気の量をいい、透湿度が低いことにより、雨水のみならず水蒸気の侵入も抑制することができ、太陽電池の電池機能が阻害されることをより防ぐことができる。
なお、本発明においては、後述する実施例でも示すように、透湿度はＪＩＳ Ｚ０２０８-1976の「防湿包装材料の透湿度試験方法」で規定するカップ法により測定した。
In the present invention, the content of the butyl rubber is 12 for the total mass of organic substances (excluding metal salts such as calcium carbonate) contained in the composition because the moisture permeability of the sealing agent composition of the present invention is low. It is preferably ˜25% by mass, more preferably 15 to 25% by mass, and still more preferably 18 to 25% by mass.
Here, the moisture permeability refers to the amount of water vapor that passes through a film-like substance of a unit area in a certain time. By low moisture permeability, not only rainwater but also water vapor can be prevented from entering. It can prevent that a battery function is inhibited more.
In the present invention, as shown in the examples described later, the moisture permeability was measured by a cup method defined in “Moisture permeability test method for moisture-proof packaging material” of JIS Z0208-1976.
また、本発明においては、上記シリル化ＡＰＡＯの含有量は、上記ブチルゴム１００質量部に対して２０〜３５０質量部であるのが好ましい。
特に、本発明のシーリング剤組成物の高温下での剪断強度がより良好となる理由から、上記ブチルゴム１００質量部に対して５０〜３５０質量部であるのが好ましく、１３４〜２６８質量部であるのがより好ましく、１６８〜２３５質量部であるのが更に好ましい。
一方、本発明のシーリング剤組成物の透湿度が低くなる理由から、２００質量部以下であるのが好ましく、１５０質量部以下であるのがより好ましく、１００質量部以下であるのが更に好ましい。
Moreover, in this invention, it is preferable that content of the said silylated APAO is 20-350 mass parts with respect to 100 mass parts of said butyl rubber.
In particular, it is preferably 50 to 350 parts by mass, preferably 134 to 268 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the butyl rubber, because the shear strength at a high temperature of the sealing agent composition of the present invention becomes better. Is more preferable, and it is still more preferable that it is 168-235 mass parts.
On the other hand, it is preferably 200 parts by mass or less, more preferably 150 parts by mass or less, and still more preferably 100 parts by mass or less because the moisture permeability of the sealing agent composition of the present invention is low.
＜熱可塑性エラストマー＞
本発明のシーリング材組成物は、吐出作業性を向上させる観点から、更に熱可塑性エラストマーを含有するのが好ましい。
上記熱可塑性エラストマーとしては、例えば、塩化ビニル系、オレフィン系、ポリアミド系、ポリエステル系、ポリスチレン系、シリコーン系、フッ素系、ウレタン系等のエラストマー樹脂が挙げられる。
<Thermoplastic elastomer>
The sealing material composition of the present invention preferably further contains a thermoplastic elastomer from the viewpoint of improving the discharge workability.
Examples of the thermoplastic elastomer include elastomer resins such as vinyl chloride, olefin, polyamide, polyester, polystyrene, silicone, fluorine, and urethane.
これらのうち、相溶性と軟化温度が適当となる理由から、ポリスチレン系エラストマーが好ましく、具体的には、ポリスチレン−ポリイソプレン−ポリスチレンブロック共重合体（ＳＩＳ）、ポリスチレン−ポリブタジエン−ポリスチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、水素添加スチレンブタジエンブロック共重合体［ポリスチレン−水素添加−１，２−ポリブタジエン・水素添加−１，４−ポリブタジエン−ポリスチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）］、水素添加スチレンイソプレンブロック共重合体［ポリスチレン−水素添加ポリイソプレン−ポリスチレンブロック共重合体（ＳＥＰＳ）］、ポリスチレン−ビニル−ポリイソプレン−ポリスチレンブロック共重合体（ＳＨＩＶＳ）、ポリスチレン−水素添加ポリブタジエン−水素添加ポリイソプレンブロック共重合体、ポリスチレン−ポリイソブチレンブロック共重合体、ポリスチレン−ポリイソブチレン−ポリスチレンブロック共重合体（ＳＩＢＳ）、ポリスチレン−水素添加ポリブタジエン−ポリイソプレン−ポリスチレン共重合体等が好適に例示される。 Of these, polystyrene elastomers are preferred because of their compatibility and softening temperature. Specifically, polystyrene-polyisoprene-polystyrene block copolymers (SIS), polystyrene-polybutadiene-polystyrene block copolymers. (SBS), hydrogenated styrene butadiene block copolymer [polystyrene-hydrogenated-1,2-polybutadiene / hydrogenated-1,4-polybutadiene-polystyrene block copolymer (SEBS)], hydrogenated styrene isoprene block copolymer Copolymer [polystyrene-hydrogenated polyisoprene-polystyrene block copolymer (SEPS)], polystyrene-vinyl-polyisoprene-polystyrene block copolymer (SHIVS), polystyrene-hydrogenated polybutadiene-hydrogenated Preferable examples include lyisoprene block copolymer, polystyrene-polyisobutylene block copolymer, polystyrene-polyisobutylene-polystyrene block copolymer (SIBS), polystyrene-hydrogenated polybutadiene-polyisoprene-polystyrene copolymer, and the like. .
本発明においては、上記熱可塑性エラストマーの含有量は、上記ブチルゴム１００質量部に対して５〜１００質量部であるのが好ましく、１０〜５０質量部であるのがより好ましい。
上記熱可塑性エラストマーの含有量のこの範囲であると、本発明のシーリング剤組成物の高温下での吐出作業性がより良好となる。
In this invention, it is preferable that content of the said thermoplastic elastomer is 5-100 mass parts with respect to 100 mass parts of said butyl rubbers, and it is more preferable that it is 10-50 mass parts.
When the content of the thermoplastic elastomer is within this range, the discharge workability at a high temperature of the sealing agent composition of the present invention becomes better.
上記熱可塑性エラストマーとしては市販品を用いることができ、その具体例としては、実施例で使用したＳＥＰＳ（商品名：セプトン２０６３、クラレ社製）等が挙げられる。 Commercially available products can be used as the thermoplastic elastomer, and specific examples thereof include SEPS (trade name: Septon 2063, manufactured by Kuraray Co., Ltd.) used in Examples.
＜触媒＞
本発明のシーリング材組成物は、硬化性を良好に確保できる理由から、更に触媒を含有するのが好ましい。
上記触媒としては、錫触媒であるのが好ましく、その具体例としては、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫マレエート、ジブチル錫フタレート、ジブチル錫ジオクタノエート、ジブチル錫ビス（２−エチルヘキサノエート）、ジブチル錫ビス（メチルマレエート）、ジブチル錫ビス（エチルマレエート）、ジブチル錫ビス（ブチルマレエート）、ジブチル錫ビス（オクチルマレエート）、ジブチル錫ビス（トリデシルマレエート）、ジブチル錫ビス（ベンジルマレエート）、ジブチル錫ジアセテート、ジオクチル錫ビス（エチルマレエート）、ジオクチル錫ビス（オクチルマレエート）、ジブチル錫ジメトキサイド、ジブチル錫ビス（ノニルフェノキサイド）、ジブテニル錫オキサイド、ジブチル錫オキサイド、ジブチル錫ビス（アセチルアセトナート）、ジブチル錫ビス（エチルアセトアセトナート）、ジブチル錫オキサイドとシリケート化合物との反応物、ジブチル錫オキサイドとフタル酸エステルとの反応物等が挙げられ、これらを１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
<Catalyst>
The sealing material composition of the present invention preferably further contains a catalyst for the reason that good curability can be secured.
The catalyst is preferably a tin catalyst, and specific examples thereof include dibutyltin dilaurate, dibutyltin maleate, dibutyltin phthalate, dibutyltin dioctanoate, dibutyltin bis (2-ethylhexanoate), dibutyltin bis (Methyl maleate), dibutyltin bis (ethyl maleate), dibutyltin bis (butyl maleate), dibutyltin bis (octyl maleate), dibutyltin bis (tridecyl maleate), dibutyltin bis (benzyl maleate) ), Dibutyltin diacetate, dioctyltin bis (ethyl maleate), dioctyltin bis (octyl maleate), dibutyltin dimethoxide, dibutyltin bis (nonylphenoxide), dibutenyltin oxide, dibutyltin oxide, dibutyltin bis ( Acetyl Setnerate), dibutyltin bis (ethylacetoacetonate), a reaction product of dibutyltin oxide and a silicate compound, a reaction product of dibutyltin oxide and a phthalate, and the like may be used alone. Two or more kinds may be used in combination.
上記触媒の含有量は、上記ブチルゴム１００質量部に対して、０．０７〜７．０質量部であるのが好ましく、０．１〜１．５質量部であるのがより好ましい。 The content of the catalyst is preferably 0.07 to 7.0 parts by mass and more preferably 0.1 to 1.5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the butyl rubber.
本発明のシーリング材組成物は、本発明の目的を損なわない範囲で、上記各種成分以外に、必要に応じて、各種の添加剤を含有することができる。添加剤としては、例えば、充填剤、可塑剤、軟化剤、接着付与剤、粘着付与剤、加硫促進剤、顔料（染料）、老化防止剤、酸化防止剤、帯電防止剤、難燃剤、安定剤、溶剤等が挙げられる。 The sealing material composition of the present invention can contain various additives as required in addition to the above-mentioned various components within a range not impairing the object of the present invention. Examples of additives include fillers, plasticizers, softeners, adhesion promoters, tackifiers, vulcanization accelerators, pigments (dyes), antioxidants, antioxidants, antistatic agents, flame retardants, and stabilizers. Agents, solvents and the like.
充填剤としては、各種形状のものを使用することができる。具体的には、例えば、炭酸カルシウム；ろう石クレー、カオリンクレー、焼成クレー等の有機または無機充填剤；ヒュームドシリカ、焼成シリカ、沈降シリカ、粉砕シリカ、溶融シリカ；黒鉛、金属粉末、タルク、ゼオライト、けいそう土；酸化鉄、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化バリウム、酸化マグネシウム；炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛；カーボンブラック等の有機または無機充填剤；塩化ビニルペーストレジン；ガラスバルーン、アクリロニトリル樹脂バルーン；これらの脂肪酸、樹脂酸、脂肪酸エステル処理物、脂肪酸エステルウレタン化合物処理物が挙げられる。
上記充填剤の含有量は、上記ブチルゴム１００質量部に対して、１００〜４００質量部であるのが好ましく、１５０〜３００質量部であるのがより好ましい。
As the filler, those having various shapes can be used. Specifically, for example, calcium carbonate; organic or inorganic fillers such as wax stone clay, kaolin clay, calcined clay; fumed silica, calcined silica, precipitated silica, ground silica, fused silica; graphite, metal powder, talc, Zeolite, diatomaceous earth; iron oxide, zinc oxide, titanium oxide, barium oxide, magnesium oxide; magnesium carbonate, zinc carbonate; organic or inorganic fillers such as carbon black; vinyl chloride paste resin; glass balloon, acrylonitrile resin balloon; Fatty acid, resin acid, fatty acid ester treated product, and fatty acid ester urethane compound treated product.
The content of the filler is preferably 100 to 400 parts by mass, and more preferably 150 to 300 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the butyl rubber.
可塑剤または軟化剤としては、具体的には、例えば、フタル酸ジイソノニル（ＤＩＮＰ）、フタル酸ジオクチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジベンジル；アジピン酸ジオクチル、コハク酸イソデシル；ジエチレングリコールジペンゾエート、ペンタエリスリトールエステル；オレイン酸ブチル、アセチルリシノール酸メチル；リン酸トリクレジル、リン酸トリオクチル；アジピン酸プロピレングリコールポリエステル、アジピン酸ブチレングリコールポリエステル；パラフィン系オイル、ナフテン系オイル、アロマ系オイル、液状ポリブテン等の石油系軟化剤が挙げられる。
このような可塑剤または軟化剤の含有量は、上記ブチルゴム１００質量部に対して、８０質量部以下であるのが好ましい。
Specific examples of the plasticizer or softener include, for example, diisononyl phthalate (DINP), dioctyl phthalate, dibutyl phthalate, dibenzyl phthalate; dioctyl adipate, isodecyl succinate; diethylene glycol dipenzoate, pentaerythritol Esters: butyl oleate, methyl acetylricinoleate; tricresyl phosphate, trioctyl phosphate; propylene glycol adipate polyester, butylene glycol polyester adipate; petroleum-based softening such as paraffinic oil, naphthenic oil, aromatic oil, liquid polybutene Agents.
The content of such a plasticizer or softener is preferably 80 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the butyl rubber.
接着付与剤としては、シランカップリング剤が挙げられる。
シランカップリング剤としては、具体的には、アミノシラン、ビニルシラン、エポキシシラン、メタクリルシラン、イソシアネートシラン、ケチミンシランまたはこれらの混合物もしくは反応物が例示される。
Examples of the adhesion imparting agent include a silane coupling agent.
Specific examples of the silane coupling agent include amino silane, vinyl silane, epoxy silane, methacryl silane, isocyanate silane, ketimine silane, and mixtures or reactants thereof.
ここで、アミノシランは、アミノ基もしくはイミノ基と加水分解性ケイ素含有基とを有する化合物であれば特に限定されず、その具体例としては、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、３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルエチルジエトキシシラン、ビストリメトキシシリルプロピルアミン、ビストリエトキシシリルプロピルアミン、ビスメトキシジメトキシシリルプロピルアミン、ビスエトキシジエトキシシリルプロピルアミン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルエチルジエトキシシラン等が挙げられる。 Here, the aminosilane is not particularly limited as long as it is a compound having an amino group or imino group and a hydrolyzable silicon-containing group. Specific examples thereof include 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxy. Silane, 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-aminopropylethyldiethoxysilane, bistrimethoxysilylpropylamine, bistriethoxysilylpropylamine, bismethoxydimethoxysilylpropylamine, bisethoxydiethoxysilylpropylamine, N-2- (Aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, N-2 -(Ami Ethyl) -3-aminopropyl ethyldiethoxysilane and the like.
ビニルシランとしては、具体的には、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、トリス−（２−メトキシエトキシ）ビニルシラン等が挙げられる。
エポキシシランとしては、具体的には、例えば、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルジメチルエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、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等が挙げられる。
メタクリルシランとしては、具体的には、例えば、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。
イソシアネートシランとしては、具体的には、例えば、イソシアネートプロピルトリエトキシシランが挙げられる。
ケチミンシランとしては、具体的には、例えば、ケチミン化プロピルトリメトキシシランが挙げられる。
Specific examples of vinylsilane include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, and tris- (2-methoxyethoxy) vinylsilane.
Specific examples of the epoxy silane include γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyldimethylethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, β- (3,4- Epoxycyclohexyl) ethylmethyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane and the like.
Specific examples of methacrylic silane include 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, and 3-methacryloxypropyltriethoxysilane. Can be mentioned.
Specific examples of the isocyanate silane include isocyanate propyltriethoxysilane.
Specific examples of the ketimine silane include ketiminated propyltrimethoxysilane.
このような接着付与剤の含有量は、上記ブチルゴム１００質量部に対して、０．１〜１０質量部であるのが好ましい。 The content of such an adhesion imparting agent is preferably 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the butyl rubber.
粘着付与剤としては、具体的には、例えば、ロジンエステル、重合ロジンエステル、変性ロジン等のロジン系樹脂；テルペンフェノール、芳香族テルペン等のテルペン系樹脂；テルペン系樹脂を水素添加した水添テルペン系樹脂；石油樹脂；フェノール樹脂；キシレン樹脂等が挙げられる。
このような粘着付与剤の含有量は、上記ブチルゴム１００質量部に対して、５０〜２００質量部であるのが好ましい。
Specific examples of the tackifier include rosin resins such as rosin esters, polymerized rosin esters, and modified rosins; terpene resins such as terpene phenols and aromatic terpenes; hydrogenated terpenes obtained by hydrogenating terpene resins. Petroleum resin; phenol resin; xylene resin and the like.
The content of such tackifier is preferably 50 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the butyl rubber.
加硫促進剤としては、具体的には、例えば、テトラメチルチウラムジスルフィド（ＴＭＴＤ）、テトラエチルチウラムジスルフィド（ＴＥＴＤ）等のチウラム系；ヘキサメチレンテトラミンなどのアルデヒド・アンモニア系；ジフェニルグアニジン等のグアニジン系；２−メルカプトベンゾチアゾール、ジベンゾチアジルジサルファイド（ＤＭ）などのチアゾール系；Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド、Ｎ−ｔ−ブチル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミドなどのスルフェンアミド系；等が挙げられる。 Specific examples of the vulcanization accelerator include thiurams such as tetramethylthiuram disulfide (TMTD) and tetraethylthiuram disulfide (TETD); aldehyde / ammonia such as hexamethylenetetramine; guanidines such as diphenylguanidine; Thiazoles such as 2-mercaptobenzothiazole and dibenzothiazyl disulfide (DM); sulfenes such as N-cyclohexyl-2-benzothiazylsulfenamide and Nt-butyl-2-benzothiazylsulfenamide Amide type; and the like.
顔料（染料）としては、具体的には、例えば、二酸化チタン、チタンホワイト、酸化亜鉛、カーボンブラック、群青、ベンガラ、リトポン、鉛、カドミウム、鉄、コバルト、アルミニウム、塩酸塩、硫酸塩等の無機顔料；アゾ顔料、銅フタロシアニン顔料等の有機顔料が挙げられる。 Specific examples of pigments (dyes) include inorganic substances such as titanium dioxide, titanium white, zinc oxide, carbon black, ultramarine, bengara, lithopone, lead, cadmium, iron, cobalt, aluminum, hydrochloride, and sulfate. Pigments; organic pigments such as azo pigments and copper phthalocyanine pigments.
老化防止剤としては、具体的には、例えば、ヒンダードフェノール系化合物、ヒンダードアミン系化合物が挙げられる。
酸化防止剤としては、具体的には、例えば、ブチルヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）、ブチルヒドロキシアニソール（ＢＨＡ）が挙げられる。
帯電防止剤としては、具体的には、例えば、第四級アンモニウム塩；ポリグリコール、エチレンオキサイド誘導体等の親水性化合物が挙げられる。
Specific examples of the anti-aging agent include hindered phenol compounds and hindered amine compounds.
Specific examples of the antioxidant include butylhydroxytoluene (BHT) and butylhydroxyanisole (BHA).
Specific examples of the antistatic agent include quaternary ammonium salts; hydrophilic compounds such as polyglycols and ethylene oxide derivatives.
難燃剤としては、具体的には、例えば、クロロアルキルホスフェート、ジメチル・メチルホスホネート、臭素・リン化合物、アンモニウムポリホスフェート、ネオペンチルブロマイド−ポリエーテル、臭素化ポリエーテルが挙げられる。
安定剤としては、例えば、ヒンダードフェノール系化合物、トリアゾール系化合物等が挙げられる。
Specific examples of the flame retardant include chloroalkyl phosphate, dimethyl / methylphosphonate, bromine / phosphorus compound, ammonium polyphosphate, neopentyl bromide-polyether, and brominated polyether.
Examples of the stabilizer include hindered phenol compounds and triazole compounds.
本発明のシーリング材組成物においては、これらの各種添加剤は適宜、組み合わせて用いることができる。 In the sealing material composition of the present invention, these various additives can be used in appropriate combination.
本発明のシーリング材組成物を製造する方法は、特に限定されないが、上記ブチルゴムおよび上記シリル化ＡＰＡＯならびに上記各種添加剤（熱可塑性エラストマー、錫触媒を含む。）をロール、ニーダー、押出し機、万能かくはん機等により混合する方法等が挙げられる。 The method for producing the sealing material composition of the present invention is not particularly limited, but the butyl rubber, the silylated APAO and the various additives (including thermoplastic elastomer and tin catalyst) are rolled, kneader, extruder, universal. The method of mixing with a stirrer etc. is mentioned.
次に、本発明の太陽電池モジュールについて、図１を用いて詳述する。
図１は、本発明の太陽電池モジュールの基本構成の一例を示す模式断面図である。
図１の一例に示されるように、本発明の太陽電池モジュール１は、透明基板２、太陽電池素子３および支持部材４がこの順に積層されて一体化されたセル５と、フレーム６とを有するものであって、このセル５およびフレーム６を上述した本発明のシーリング剤組成物７で接着するものである。
Next, the solar cell module of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of the basic configuration of the solar cell module of the present invention.
As shown in an example of FIG. 1, a solar cell module 1 of the present invention includes a cell 5 in which a transparent substrate 2, a solar cell element 3, and a support member 4 are laminated and integrated in this order, and a frame 6. The cell 5 and the frame 6 are bonded with the above-described sealing agent composition 7 of the present invention.
ここで、太陽電池モジュールのセルの表面を構成する透明基板や支持部材は一般的にガラス部材で形成されていることが多く、また、フレームは一般的に金属部材で形成されていることが多いが、本発明の太陽電池モジュールは、本発明のシーリング剤組成物を用いているため、セルとフレームの接着性を確保しつつ、フレームからシール材がはみ出るのを抑制し、雨水等の浸入も抑制することができる。 Here, the transparent substrate and the support member constituting the surface of the cell of the solar cell module are generally formed of a glass member, and the frame is generally formed of a metal member. However, since the solar cell module of the present invention uses the sealing agent composition of the present invention, it prevents the sealing material from protruding from the frame while ensuring the adhesion between the cell and the frame, and also prevents intrusion of rainwater and the like. Can be suppressed.
以下に、実施例を示して本発明を具体的に説明する。ただし、本発明はこれらに限られるものではない。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples. However, the present invention is not limited to these.
（実施例１〜８および比較例１〜２）
ブチルゴム１００質量部に対して、下記第１表に示す各成分を、第１表に示す組成（質量部）で配合し、万能かくはん機で均一に分散してシーリング材組成物を得た。
得られた各シーリング材組成物について、以下のようにして剪断強度および透湿度を測定した。その結果を下記第１表に示す。
(Examples 1-8 and Comparative Examples 1-2)
Each component shown in Table 1 below was blended with 100 parts by mass of butyl rubber in the composition (parts by mass) shown in Table 1, and uniformly dispersed with a universal agitator to obtain a sealing material composition.
About each obtained sealing material composition, shear strength and moisture permeability were measured as follows. The results are shown in Table 1 below.
＜剪断強度＞
アルミニウム板に得られた各シーリング材組成物を打設し、４０℃、９５％ＲＨ（相対湿度）で４日間養生した後の硬化物の最大引張応力（Ｔmax）［Ｎ／ｃｍ2］を剪断強度として、ＪＩＳ Ａ１４３９:2004に記載された方法に準じて２０℃と８０℃にて測定した。
８０℃での剪断強度が６（Ｎ／ｃｍ2）以上であれば、高温での破断強度に優れ、太陽電池パネルの取付用フレームからシール材がはみ出るのを抑制することができる。
<Shear strength>
The maximum tensile stress (T max ) [N / cm 2 ] of the cured product after placing each sealing material composition obtained on an aluminum plate and curing for 4 days at 40 ° C. and 95% RH (relative humidity) The shear strength was measured at 20 ° C. and 80 ° C. according to the method described in JIS A1439: 2004.
If the shear strength at 80 ° C. is 6 (N / cm 2 ) or more, the breaking strength at high temperature is excellent, and the seal material can be prevented from protruding from the mounting frame of the solar cell panel.
＜透湿度＞
得られた各シーリング剤組成物について、ＪＩＳ Ｚ０２０８-1976の「防湿包装材料の透湿度試験方法」で規定するカップ法により透湿度を測定した。
<Moisture permeability>
About each obtained sealing agent composition, the water vapor transmission rate was measured by the cup method prescribed | regulated by "the water vapor transmission rate test method of a moisture-proof packaging material" of JISZ0208-1976.
上記第１表に示される各成分は、以下のとおりである。
・シリル化ＡＰＡＯ：ベストプラスト２０６（数平均分子量：１０６００、重量平均分子量：３８０００、１９０℃粘度：５±１Ｐａ・ｓ、エボニックデグサ社製）
・錫触媒：ジ−ｎ−ブチルスズジラウリン酸塩（Ｓｔａｎｎ−ＢＬ、三共有機合成社製）
・ＡＰＡＯ：ベストプラスト７０８（数平均分子量：１１５００、重量平均分子量：７５０００、１９０℃粘度：８±２Ｐａ・ｓ、エボニックデグサ社製）
・ブチルゴム：ＪＳＲブチル０６５、ＪＳＲ社製
・熱可塑性エラストマー：セプトン２０６３、クラレ社製
・粘着付与剤：水素添石油樹脂（エスコレッツ２３５Ｅ、日本石油社製）
・充填剤：重質炭酸カルシウム、丸尾カルシウム社製
・可塑剤：ＤＩＮＰ、ジェイ・プラス社製
The components shown in Table 1 are as follows.
Silylated APAO: Bestplast 206 (number average molecular weight: 10600, weight average molecular weight: 38000, 190 ° C. viscosity: 5 ± 1 Pa · s, manufactured by Evonik Degussa)
Tin catalyst: di-n-butyltin dilaurate (Stan-BL, manufactured by Sansha Co., Ltd.)
APAO: Bestplast 708 (number average molecular weight: 11500, weight average molecular weight: 75000, 190 ° C. viscosity: 8 ± 2 Pa · s, manufactured by Evonik Degussa)
・ Butyl rubber: JSR butyl 065, manufactured by JSR ・ Thermoplastic elastomer: Septon 2063, manufactured by Kuraray Co., Ltd. ・ Tackifier: Hydrogenated petroleum resin (Escollet 235E, manufactured by Nippon Oil Co., Ltd.)
・ Filler: Heavy calcium carbonate, manufactured by Maruo Calcium ・ Plasticizer: DINP, manufactured by J Plus
第１表から明らかなように、シリル化したアモルファスポリ−α−オレフィン重合体（シリル化ＡＰＡＯ）を含有しないシーリング剤組成物（比較例１）は、高温下での剪断強度が劣り、太陽電池パネルの取付用フレームからシール材がはみ出るのを抑制できないことが分かった。
また、シリル化ＡＰＡＯではなく、シリル化ポリイソブチレン（シリル化ＰＩＢ）を含有するシーリング剤組成物（比較例２）は、反応性が遅く、やはり高温下での剪断強度が劣り、太陽電池パネルの取付用フレームからシール材がはみ出るのを抑制できないことが分かった。
一方、ブチルゴムに対して、シリル化ＡＰＡＯを含有するシーリング材組成物（実施例１〜８）は、高温下での剪断強度が良好となり、太陽電池パネルの取付用フレームからシール材がはみ出るのを抑制できることが分かり、この結果から、低透湿性であることが分かった。特に、ブチルゴムの含有量が、有機物の総質量に対して１９〜２１質量％となるように調製したシーリング剤組成物（実施例１、６および７）は、透湿度が１ｇ／ｍ2・２４ｈ程度以下となり、低透湿性に優れていることが分かった。
As is apparent from Table 1, the sealing agent composition (Comparative Example 1) containing no silylated amorphous poly-α-olefin polymer (silylated APAO) is inferior in shear strength at high temperatures, and is a solar cell. It was found that the sealing material could not be suppressed from protruding from the panel mounting frame.
Moreover, the sealing agent composition (Comparative Example 2) containing silylated polyisobutylene (silylated PIB) instead of silylated APAO is slow in reactivity and also poor in shear strength at high temperatures. It was found that the seal material cannot be prevented from protruding from the mounting frame.
On the other hand, the sealing material compositions (Examples 1 to 8) containing silylated APAO with respect to butyl rubber have good shear strength at high temperatures, and the seal material protrudes from the mounting frame of the solar cell panel. From this result, it was found that the moisture permeability was low. In particular, the sealing agent compositions (Examples 1, 6 and 7) prepared so that the content of butyl rubber is 19 to 21% by mass with respect to the total mass of the organic substance have a moisture permeability of 1 g / m 2 · 24 h. As a result, it was found that the moisture permeability was excellent.
１：太陽電池モジュール
２：透明基板
３：太陽電池素子
４：支持部材
５：セル
６：フレーム
７：本発明のシーリング剤組成物
1: Solar cell module 2: Transparent substrate 3: Solar cell element 4: Support member 5: Cell 6: Frame 7: Sealing agent composition of the present invention
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