JP2011086841A - 太陽電池パネル端部用粘着シール材、太陽電池パネルの端部の封止構造、封止方法、太陽電池モジュールおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明の太陽電池パネル端部用粘着シール材は、太陽電池パネルの端部に貼着される太陽電池パネル端部用粘着シール材であって、少なくともゴム系粘着剤層と、ゴム系粘着剤層の表面を部分的に被覆する非粘着剤層を備えることを特徴としている。特に、非粘着剤層としてポーラススクリーンを備えることが好適である。
【選択図】 図1
Description
またパネルとフレームの間に発泡シール材を圧縮した状態で配置することが行われており、中でもシール材のはみ出しなく、貼り付けの自動化に優れた方法として、パネル端部に発泡シール材を貼り付けて、パネル端部付近の上下面及び端面を被覆してから、フレームに組み込むこと(フレームの枠組みに押し込むこと)が知られている(特許文献4、5参照)。
少なくともゴム系粘着剤層と、
ゴム系粘着剤層の表面を部分的に被覆する非粘着剤層を備えることを特徴としている。特に、非粘着剤層としてポーラススクリーンを備えることが好適である。
その後、加圧することで太陽電池パネル端部用粘着シール材の接着力が上昇するので、太陽電池パネルの端部を太陽電池パネル端部用粘着シール材を介して固定部材により確実に固定して、太陽電池パネルの端部を確実に封止することができる。そのため、優れた水蒸気バリア性を太陽電池パネルの端部に付与することができる。
ゴム系粘着剤層2としては、例えば、ゴムを主成分として含有しており、具体的には、ゴムに公知の添加剤が均一に配合されて分散されたゴム系粘着剤組成物からなる層である。そのようなゴムとしては、例えば、ブチルゴム、再生ブチルゴム、ポリイソブチレン、架橋ブチルゴム、ゴムアスファルト、EPDMなどの合成ゴム、天然ゴムなどが挙げられる。
ニーダーとして加圧式ニーダーやオープンニーダーが用いられる場合、混練における加熱温度が、例えば、100〜120℃である。
ゴム系粘着剤組成物からゴム系粘着剤層を形成するには、上記した粘着剤組成物を、例えば、ミキシングロール、カレンダーロール、押出成形、プレス成形などの成形方法によって、シート状に成形する。
非粘着剤層3は、本発明において、ゴム系粘着剤層2の粘着面に備えられるものであって、ゴム系粘着剤層の表面を部分的に被覆するものである。これにより、非粘着剤層3が備えられた粘着剤層面では、ゴム系粘着剤層と被着体との接触が制御され、厚み方向(粘着剤層の厚み方向)の接着性と水平方向(粘着剤層の厚み方向と直交する方向)の滑り性との両方の特性を兼ね備えることができる。
ポーラススクリーンとは、ポーラスなスクリーンであり、即ち、多孔質(又は穴の開いた)シート状物のことをいう。なお、本発明において、ポーラススクリーンには、網状物も含まれる。
本発明の太陽電池パネル端部用粘着シール材は、本発明の効果を損なわない範囲で、他の層(例えば、中間層、下塗り層など)を有していてもよい。
本発明の太陽電池パネル端部用粘着シール材が基材付きタイプである場合の基材4としては、特に制限されず、例えば、紙などの紙系基材;布、不織布、ネットなどの繊維系基材(その原料としては、特に制限されず、例えば、綿、スフモス、マニラ麻、レーヨン、ポリエステル、パルプ繊維などを適宜選択することができる);金属箔、金属板などの金属系基材;プラスチックのフィルムやシートなどのプラスチック系基材;ゴムシートなどのゴム系基材;アクリルフォームや発泡シートなどの発泡体;これらの積層体(例えば、プラスチック系基材と他の基材との積層体や、プラスチックフィルム(又はシート)同士の積層体など)等の適宜な薄葉体を用いることができる。基材としては、プラスチックのフィルムやシートなどのプラスチック系基材を好適に用いることができる。このようなプラスチックのフィルムやシートにおける素材としては、例えば、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)等のα−オレフィンをモノマー成分とするオレフィン系樹脂;ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)等のポリエステル系樹脂;ポリ塩化ビニル(PVC);酢酸ビニル系樹脂;ポリフェニレンスルフィド(PPS);ポリアミド(ナイロン)、全芳香族ポリアミド(アラミド)等のアミド系樹脂;ポリイミド系樹脂;ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)などが挙げられる。これらの素材は単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
本発明の太陽電池パネル端部用粘着シール材の粘着面(粘着剤層表面)は、使用時まで剥離ライナー(セパレータ、剥離フィルム)により保護されていてもよい(図示していない)。なお、両面に粘着剤層を有する太陽電池パネル端部用粘着シール材の各粘着面は、2枚の剥離ライナーによりそれぞれ保護されていてもよいし、両面が剥離面となっている1枚の剥離ライナーにより、ロール状に巻回される形態で保護されていてもよい。剥離ライナーは、粘着剤層の保護材として用いられており、被着体に貼付する際に剥がされる。
本発明の太陽電池パネル端部用粘着シール材の製造方法としては、特に制限されないが、例えば前記した方法によりゴム系粘着剤層2または基材4を有するゴム系粘着剤層2を得てから、その表面側に非粘着剤層3を貼り合わせることより作製することができる。
図3に、一方の粘着面に非粘着剤層3を有するゴム系粘着剤層2が、非粘着剤層3が設けられた面において非加圧状態で接触物と接している状態の概略断面図(a)、及び一方の粘着面に非粘着剤層3を有するゴム系粘着剤層2が、非粘着剤層3が設けられた面において加圧状態で接触物と接している状態の概略断面図(b)を示す。なお図3において、図2において示していた基材4および非粘着剤層3が備えられていないゴム系粘着剤層2は接着特性を明確にするため、省略している。
次に、太陽電池パネル端部用粘着シール材1を用いる太陽電池モジュール10について、図4および図5を参照して、説明する。図4および図5において、この太陽電池モジュール9は、太陽電池パネル7と、太陽電池パネル端部用粘着シール材1と、固定部材としてのフレーム15とを備えている。
まず、この方法では、図5(a)に示すように、太陽電池パネル端部用粘着シール材1を太陽電池パネル7の周端部8に貼着する。
これにより、太陽電池モジュール9を組み立てることができる。つまり、太陽電池パネル7の周端部8が太陽電池パネル端部用粘着シール材1を介してフレーム15により固定された、太陽電池パネル7の周端部8の封止構造が形成される。より具体的には、太陽電池パネル端部用粘着シール材1の非粘着剤層を備えた粘着剤層面がフレーム15と接触するように貼着され固定された太陽電池パネル7の周端部8の封止構造が形成される。
また、この太陽電池パネル端部用粘着シール材1は、太陽電池パネル7の周端部8への貼着直後では、接着力が比較的低くコントロールされている。
そのため、太陽電池パネル端部用粘着シール材1が貼着された太陽電池パネル7の周端部8を精度よくフレーム15内に配置して、その後、太陽電池パネル7の周端部8をより一層確実に封止することができる。
しかし、太陽電池パネル端部用粘着シール材1では、太陽電池パネル端部用粘着シール材1の接着力が当初より低くコントロールされているので、太陽電池パネル端部用粘着シール材1が貼着された太陽電池パネル7の周端部8を、フレーム15内に、より一層優れた作業性で挿入することができる。
しかし、上記した方法によれば、上記した改質処理工程を実施することなく、太陽電池パネル端部用粘着シール材1が貼着された太陽電池パネル7の周端部8を、フレーム15内に、優れた作業性で挿入することができる。
ポーラススクリーンAとして、ポリエステル製、厚み0.50mm、坪量:70g/m2、網目サイズ2.0mm×1.5mm、被覆率14%のメッシュを使用した。
ポーラススクリーンBとして、ナイロン製、厚み0.35mm、坪量:40g/m2、網目サイズ1.5mm×1.5mm、被覆率11%のメッシュを使用した。
ポーラススクリーンCとして、ポリエチレン製、厚み0.80mm、坪量:140g/m2、網目サイズ1.0mm×1.0mm、被覆率18%のメッシュを使用した。
190Lバンバリーミキサーにて、再生ブチルゴム(ムーニー粘度44±6(ML1+4、100℃))70重量部とブチルゴム(商品名 「JSR BUTYL 268」、JSR社製) 30重量部、重質炭酸カルシウム100重量部、軽質炭酸カルシウム0.1重量部、ポリブテン(液状ポリブテン、商品名「HV−300」、新日本石油社製)10重量部を、温度120℃にて混練することにより、マスターバッチを調整した。
ゴム系粘着剤組成物1をカレンダーロールにてカレンダー成形することにより、厚み200μmのゴム系粘着剤層1を形成し、それらを、厚み25μmのPETフィルムの表裏両面にそれぞれ積層した。その後、得られたゴム系粘着剤層の両面(第1粘着剤層の表面および第2粘着剤層の裏面)に、離型シートをそれぞれ積層した。
75L加圧ニーダーにて、再生ブチルゴム(ムーニー粘度44±6(ML1+4、100℃))100重量部、重質炭酸カルシウム200重量部、ポリブテン(液状ポリブテン、商品名「HV−300」、新日本石油社製)100重量部、架橋剤(商品名「バルノックDNB」、大内新興化学工業社製)を、温度120℃にて混練することにより、ゴム系粘着剤組成物2を調製した。
ゴム系粘着剤組成物2をカレンダーロールにてカレンダー成形することにより、厚み200μmのゴム系粘着剤層2を形成し、それらを、厚み25μmのPETフィルムの表裏両面にそれぞれ積層した。その後、得られたゴム系粘着剤層の両面(第1粘着剤層の表面および第2粘着剤層の裏面)に、離型シートをそれぞれ積層した。
上記により得られたゴム系粘着剤層1における第1粘着剤層の表面に積層された離型シートを引き剥がし、その第1粘着剤層の表面に、非粘着剤層としてポーラススクリーンAを、4軸ラミネーターを用いて、圧力0.2MPaにてネットの網目形状が均一となるように貼り合わせて、一方の粘着面がポーラススクリーンで覆われているゴム系粘着剤層を有する太陽電池パネル端部用粘着シール材を得た。
ゴム系粘着剤層として前記ゴム系粘着剤層1およびゴム系粘着剤層2を用い、ポーラススクリーンとして前記ポーラススクリーンA〜Cを用いて、表1に記載の組合せで、実施例1と同様の方法で太陽電池パネル端部用粘着シール材を得た。
ゴム系粘着シート1及び2(つまり、PETフィルムの両面にゴム系粘着剤組成物1および2からなるゴム系粘着剤層が設けられ、ポーラススクリーンが貼り合わされていないもの)を、比較例1および2の太陽電池パネル端部用粘着シール材として供した。
以下の処方により作成したアクリル系気泡含有粘着剤層に、非粘着剤層としてポーラススクリーンA〜Cを貼り合わせたものを、それぞれ比較例3〜5とした。
実施例及び比較例について、摩擦力、せん断接着力および透湿度をそれぞれ測定した。
実施例および比較例の太陽電池パネル端部用粘着シール材を2cm×2cmに切断したシール材サンプルを、ポーラススクリーン面が被着体と接するように、被着体上に、静置した。なお、被着体として、アルミニウム板(商品名「SK−Aアルミ板 1050P」住友軽金属社製)を使用した。
次に、静置したシール材サンプル上に、30gのおもりをのせて、30gの荷重をテープサンプルに固定した。
このシール材サンプルを、水平方向に、300mm/minの速度で引っ張り、その時にかかる応力(N/4cm2)を測定した。
実施例および比較例の太陽電池パネル端部用粘着シール材において、ポーラススクリーンが設けられていない粘着剤層に積層された離型シートを引き剥がし、その粘着剤層の表面に、厚み25μmのPETフィルムを貼着し、次いで、幅20mm、長さ120mmのサイズにカットして、評価用サンプルを作製した。
実施例および比較例の太陽電池パネル端部用粘着シール材について、JIS Z0208の透湿度試験方法に準拠した、温度40℃、相対湿度90%における透湿度を測定することにより、水蒸気バリア性を評価した。
2 ゴム系粘着剤層
3 非粘着剤層(ポーラススクリーン)
4 基材
5 接触物
7 太陽電池パネル
8 周端部
9 太陽電池モジュール
15 フレーム
Claims (12)
- 太陽電池パネルの端部に貼着される太陽電池パネル端部用粘着シール材であって、
少なくともゴム系粘着剤層と、
ゴム系粘着剤層の表面を部分的に被覆する非粘着剤層を備えることを特徴とする太陽電池パネル端部用粘着シール材。 - 前記非粘着剤層としてポーラススクリーンを備えることを特徴とする請求項1記載の太陽電池パネル端部用粘着シール材。
- 前記ゴム系粘着剤層は、ブチルゴム系粘着剤組成物から形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の太陽電池パネル端部用粘着シール材。
- 前記非粘着剤層の被覆率が5〜50%であることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の太陽電池パネル端部用粘着シール材。
- 請求項1〜4の何れか1項に記載の太陽電池パネル端部用粘着シール材であって、
30gの荷重を固定した2cm×2cmのサンプルを、非粘着剤層を備えた面をアルミニウム板にのせて、水平方向に300mm/minの速度で引っ張り、その際の応力として定義される摩擦力が、0.01〜1.0N/4cm2であることを特徴とする太陽電池パネル端部用粘着シール材。 - 太陽電池パネルと、
前記太陽電池パネルの端部を封止する請求項1〜5の何れか1項に記載の太陽電池パネル端部用粘着シール材と、
前記太陽電池パネルの前記端部を前記太陽電池パネル端部用粘着シール材を介して固定する固定部材と
を備えていることを特徴とする、太陽電池モジュール。 - 請求項1〜5の何れか1項に記載の太陽電池パネル端部用粘着シール材を太陽電池パネルの端部に貼着後、それらを固定部材内に配置することにより、前記固定部材により前記太陽電池パネル端部用粘着シール材を介して前記太陽電池パネルの前記端部を固定したことを特徴とする、太陽電池パネルの端部の封止構造。
- 非粘着剤層を備えた粘着剤層面が前記固定部材と接触するように、前記太陽電池パネル端部用粘着シール材を前記太陽電池パネルの前記端部に貼着することを特徴とする、請求項7に記載の太陽電池パネルの端部の封止構造。
- 請求項1〜5の何れか1項に記載の太陽電池パネル端部用粘着シール材を太陽電池パネルの端部に貼着後、それらを固定部材内に配置することにより、前記固定部材により前記太陽電池パネル端部用粘着シール材を介して前記太陽電池パネルの前記端部を固定することを特徴とする、太陽電池パネルの端部の封止方法。
- 非粘着剤層を備えた粘着剤層面が前記固定部材と接触するように、前記太陽電池パネル端部用粘着シール材を前記太陽電池パネルの前記端部に貼着することを特徴とする、請求項9に記載の太陽電池パネルの端部の封止方法。
- 請求項1〜5の何れか1項に記載の太陽電池パネル端部用粘着シール材を太陽電池パネルの端部に貼着後、それらを固定部材内に配置することにより、前記固定部材により前記太陽電池パネル端部用粘着シール材を介して前記太陽電池パネルの前記端部を固定することを特徴とする、太陽電池モジュールの製造方法。
- 非粘着剤層を備えた粘着剤層面が前記固定部材と接触するように、前記太陽電池パネル端部用粘着シール材を前記太陽電池パネルの前記端部に貼着することを特徴とする、請求項11に記載の太陽電池モジュールの製造方法。
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