JP4104611B2 - Hot melt composition for sealing - Google Patents

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本発明はシール用ホットメルト組成物に関するものであり、詳しくはガラスなどと金属製枠など異種材料間の接着性に優れ、塗布性、耐熱性並びに弾性などに優れたシール用ホットメルト組成物に関する。   The present invention relates to a hot-melt composition for sealing, and more particularly, to a hot-melt composition for sealing excellent in adhesion between different materials such as glass and a metal frame, and excellent in coating property, heat resistance and elasticity. .

ホットメルト系の止水シール剤としては、ペール管内に置かれたブチルゴム系のホットメルト系シール剤の表面部分を溶融させ、加圧しながら外部に吐出させるバルクメルターを用いて塗工シールするシール材一般に使用されているが、使用済みの廃ぺール缶が産業廃棄物となる、無機フィラーを多量に含有するためにギアポンプ内部を摩耗させるなど塗工装置への負荷が大きいことから塗布作業性が悪く、更に耐熱性や接着性能も厳しくなっている市場の要求に対し十分に対応できていないという問題がある。   As a hot-melt water-proof sealant, a sealing material that is coated and sealed using a bulk melter that melts the surface portion of a butyl rubber-based hotmelt sealant placed in a pail tube and discharges it to the outside while applying pressure. Although generally used, the used waste pail can becomes industrial waste, and because it contains a large amount of inorganic filler, the gear pump is worn and the load on the coating equipment is large, so the coating workability is high. In addition, there is a problem that it is not able to sufficiently meet the demands of the market where heat resistance and adhesive performance are becoming stricter.

ガラスなど破損しやすい被着体とその他の被着体などとの間にシール材が充填された場合、被着体間の膨張係数の違いにより大きな応力が発生しやすく、ことに被着体のサイズが大きいと温度変化が急激な場合などには発生する歪も大きくなる。ところがシール材が応力を吸収できない際には、ガラスなど被着体が破損してしまうという問題がある。   When a sealing material is filled between an adherend that is easily damaged, such as glass, and other adherends, a large stress is likely to occur due to the difference in the expansion coefficient between the adherends. When the size is large, the generated distortion increases when the temperature changes suddenly. However, when the sealing material cannot absorb the stress, there is a problem that the adherend such as glass is damaged.

例えば、太陽電池、窓材などではガラスとアルミニウム材などとの間の密封のためにシール材が充填されて仕上げられた場合、両者間の膨張係数が大きく異なるためガラス板の破損が起きていた。このような割れ易いガラス板の破損を回避するため両者の温度による寸法変化の差による応力を吸収できるシール材が求められる。   For example, in solar cells, window materials, etc., when the sealing material is filled and sealed for sealing between glass and aluminum materials, the glass plate is damaged because the expansion coefficient differs greatly between them. . In order to avoid such breakage of the glass plate which is easy to break, a sealing material capable of absorbing the stress due to the difference in dimensional change due to the temperature of both is required.

当然、夏季の高い温度においてもシール材のはみ出しなどの顕著な変形などが生じないことが要求され、耐熱性が求められる。特に太陽電池パネルなど重量が大きい製品を船舶で運搬した際などに問題となっており、改善が必要となっている。   Naturally, it is required that no significant deformation such as protrusion of the sealing material occurs even at high temperatures in summer, and heat resistance is required. This is a problem especially when a heavy product such as a solar battery panel is transported by ship, and needs to be improved.

ところが、通常の場合ではシール材の耐熱性を向上させると硬くなってしまい相反して耐寒性が低下することから、破損しやすいガラス板などでは割れが抑制できなくなるという問題がある。
特開平4−110381号公報 特開平9−193865号公報
However, in a normal case, if the heat resistance of the sealing material is improved, the sealing material becomes hard and contrarily decreases in cold resistance. Therefore, there is a problem that cracking cannot be suppressed with a glass plate that is easily damaged.
JP 4-110381 A Japanese Patent Laid-Open No. 9-193865

本発明は前記のような課題を解決すべく研究開発した結果なされたものであり、従来のホットメルト型シール材の欠点を改良したものであって、塗布充填性、耐熱性、接着性能があり、しかも弾性があり、タンクタイプのホットメルトアプリケーターでも安定塗工が可能なシール用ホットメルト組成物を提供することにある。   The present invention has been made as a result of research and development to solve the above-mentioned problems, and is an improvement of the drawbacks of conventional hot-melt type sealing materials, and has coating filling properties, heat resistance, and adhesive performance. Another object of the present invention is to provide a hot melt composition for sealing which is elastic and can be stably applied even with a tank type hot melt applicator.

上記のような課題を解決するために、少なくともホットメルト組成物全体に対してスチレン系ブロック共重合体を3〜15重量%、ブチルゴムを20〜35重量%含有し、溶融粘度が10Pa.s/180℃〜50Pa.s/230℃、下記(1)に記載の試験方法による耐熱クリープ試験での100℃におけるクリープが10mm未満である塗布充填性、耐熱性、耐寒性並びに弾性に優れたシール用ホッメルト組成物である。
(1)垂直に支持したアルミニウム板に接着面が10mm角の直方体で、重量が1gとなるホットメルトを垂直に立てた被着材との界面破壊が生じないように接着し、100℃雰囲気下で24時間静置した際の垂直方向の変異(mm)をクリープとして評価する。
−20℃での弾性率が150MPa〜50MPaである塗布充填性、耐熱性、耐寒性並びに弾性に優れたシール用ホッメルト組成物は さらに 大型或いは温度による寸法変化の差による応力が大きいものを吸収できるシール用ホッメルト組成を完成することができた。
In order to solve the above problems, at least 3 to 15% by weight of a styrenic block copolymer and 20 to 35% by weight of butyl rubber are contained relative to the entire hot melt composition, and the melt viscosity is 10 Pa.s. s / 180 ° C. to 50 Pa. It is a hot melt composition for sealing excellent in coating filling property, heat resistance, cold resistance and elasticity with a creep at 100 ° C. of less than 10 mm in a heat resistant creep test by the test method described in (1) below at s / 230 ° C. .
(1) Adhering to a vertically supported aluminum plate with a 10mm sq. Rectangular parallelepiped, hot melt weighing 1g so as not to cause interfacial breakage with a vertically-adhered substrate, in an atmosphere of 100 ° C The vertical variation (mm) after standing for 24 hours is evaluated as creep.
The hot melt composition for sealing, which has an elastic modulus at −20 ° C. of 150 MPa to 50 MPa, excellent heat filling, heat resistance, cold resistance and elasticity, can absorb large-size or large stress due to a dimensional change due to temperature. A hommel composition for sealing could be completed.

本発明により、スチレンブロックコポリマー、ブチルゴムを含み、上記の条件でのホットメルト組成物で、タンクタイプのホットメルトアプリケーターでも扱え、耐熱性を有し、幅広い用途に使えることができ、さらに −20℃での弾性率が150MPa〜50MPaの条件では太陽電池等の大型で、しかも線膨張率が異なる異種材料間のシール用ホッメルト組成物として適応できる。 According to the present invention, it is a hot melt composition containing the styrene block copolymer and butyl rubber, and can be handled by a tank type hot melt applicator, has heat resistance, and can be used in a wide range of applications. Can be applied as a hot melt composition for sealing between dissimilar materials which are large in size such as solar cells and have different linear expansion coefficients.

以下、本発明に係わるホットメルト組成物とその溶融粘度、弾性率、特性と配合される材料などについて説明する。
本発明の特徴として タンクタイプのホットメルトアプリケーターでの安定塗工ができことにある。シール型ホットメルトとして適う溶融粘度は10rpmでの10Pa.s/180℃〜50Pa.s/230℃であり、上限を超えると 耐熱性の得られるものは得られるが、短時間でタンク内での劣化が起こり、連続使用できない。また 下限 未満では 通常使用においてのシール性能も維持することができない。前記下限として 補うものとして、耐熱クリープ試験方法による100℃でのクリープを行う。これは10mm未満では100℃でのシール性能を維持できるものである。また スチレンブロックコポリマー、ブチルゴムを含むホットメルト組成物であり、下記の配合に従えば 通常のシール性能は十分なものとなる。更なる特徴としてホットメルト組成物が、−20℃での弾性率が150MPa〜50MPaがあり、本発明では −20℃での弾性率により、使用条件を模した促進試験や、大型の対象物にも対応できるものであり、150MPa以下であれば、たとえば 2mサイズでも異種材料間の応力を緩和でき、ガラスの破損や気密性を損なうことがなく、50MPa以上であれば、材料の自重、変位による気密性損失、外観不良もない。
Hereinafter, the hot melt composition according to the present invention and its melt viscosity, elastic modulus, characteristics and materials to be blended will be described.
A feature of the present invention is that stable coating can be performed with a tank-type hot melt applicator. The melt viscosity suitable as a seal-type hot melt is 10 Pa. At 10 rpm. s / 180 ° C. to 50 Pa. If it exceeds s / 230 ° C and exceeds the upper limit, heat resistance can be obtained, but deterioration in the tank occurs in a short time, and continuous use is not possible. If it is less than the lower limit, the sealing performance in normal use cannot be maintained. As a supplement to the lower limit, creep at 100 ° C. is performed by a heat-resistant creep test method. If it is less than 10 mm, the sealing performance at 100 ° C. can be maintained. Moreover, it is a hot melt composition containing a styrene block copolymer and butyl rubber, and normal sealing performance will be sufficient if the following formulation is followed. As a further feature, the hot melt composition has an elastic modulus at −20 ° C. of 150 MPa to 50 MPa. In the present invention, the elastic modulus at −20 ° C. can be used for an accelerated test imitating use conditions or a large object. If the pressure is 150 MPa or less, the stress between different types of materials can be relieved even with a size of 2 m, for example, without damaging the glass and airtightness. If it is 50 MPa or more, it depends on the weight and displacement of the material. There is no loss of airtightness and poor appearance.

以下に配合材料等を説明する。
ブチルゴムはシール用ホットメルト組成物にシール性、耐候性、耐水性、耐熱性、衝撃吸収性などの付与を目的に配合されるもので、ムーニー粘度が20〜90であって、不飽和度0.5〜5.0程度ものが使用に供されるが日本ブチル株式会社の065など市販されている公知の物を用いることができる。
The blending materials and the like will be described below.
Butyl rubber is compounded for the purpose of imparting sealability, weather resistance, water resistance, heat resistance, impact absorption, etc. to a hot melt composition for sealing, has a Mooney viscosity of 20 to 90, and has zero degree of unsaturation. A commercially available product such as 065 from Nippon Butyl Co., Ltd. can be used.

スチレン系ブロック共重合体はシール材に弾性、凝集力と基材への密着性などを確保するために配合されるものであって、弾性、凝集力を確保するためには平均分子量が30000〜500000のものが適合している。   The styrenic block copolymer is blended in the sealing material to ensure elasticity, cohesion and adhesion to the substrate, and the average molecular weight is 30000 to ensure elasticity and cohesion. 500,000 are compatible.

その具体例としてSBS(スチレン−ブタジエン−スチレン系ブロック共重合体)、SIS(スチレン−イソプレン−スチレン系ブロック共重合体)、SEBS(スチレン−エチレン−ブチレン−スチレン系ブロック共重合体)、SEB(スチレン−エチレン−ブチレン系ブロック共重合体)、SEPS(スチレン−エチレン−プロピレン−スチレン系ブロック共重合体)、SEP(スチレン−エチレン−プロピレン系ブロック共重合体)SIBS(スチレン−イソブチレン−スチレン系ブロック共重合体)などが挙げられる。これらうちでも、SEBSが凝集力、密着力の点で好ましく、単独若しくは他のスチレン系ブロック共重合体と混合して使用することができる。SEBSの組成については、ポリスチレン/ポリオレフィンの配合比が、10/90から40/60までのものが耐熱性及び弾性率の点から望ましい。10/90以下では耐熱性が低くなり好ましくなく、40/60を越えると弾性が低くなる、硬くなるなどの問題が生じるため好ましくない。市販品としてはシェル化学社製のクレイトンG、クラレ社製のセプトン等がある。   Specific examples thereof include SBS (styrene-butadiene-styrene block copolymer), SIS (styrene-isoprene-styrene block copolymer), SEBS (styrene-ethylene-butylene-styrene block copolymer), SEB ( Styrene-ethylene-butylene block copolymer), SEPS (styrene-ethylene-propylene-styrene block copolymer), SEP (styrene-ethylene-propylene block copolymer) SIBS (styrene-isobutylene-styrene block copolymer) Copolymer) and the like. Among these, SEBS is preferable in terms of cohesion and adhesion, and can be used alone or mixed with other styrenic block copolymers. As for the composition of SEBS, a polystyrene / polyolefin blending ratio of 10/90 to 40/60 is desirable from the viewpoint of heat resistance and elastic modulus. If it is 10/90 or less, the heat resistance is low, which is not preferable, and if it exceeds 40/60, problems such as low elasticity and hardening occur. Commercial products include Clayton G manufactured by Shell Chemical Co., Septon manufactured by Kuraray Co., Ltd. and the like.

ブチルゴムとスチレン系ブロック共重合体の配合量は、それぞれシール用ホットメルト全体に対して10〜50重量%、2〜30重量%の範囲で選択することが溶融粘度、耐熱性の点から好ましい。各々、この配合量に満たないと十分な弾性が得られず、多すぎれば溶融粘度が増大するために塗工性が得られない。また塗工量が多くなる大きな製品や速いラインスピードでの使用の際、ホットメルトの供給能力を十分に維持するためには溶融粘度を下げる必要があるが、塗工温度を上げすぎるとホットメルトがタンク内で劣化し、製品の品質を低下させる懸念がある。このことからブチルゴムとスチレン系ブロック共重合体の配合量をむやみに増やすことは好ましくなく、また少なくしすぎれば耐熱性や弾性が低下し、シール剤としての性能を維持できなくなる。このため一般的なアプリケーターを用い、ホットメルトの極端な劣化の懸念が生じない温度での大型被着剤への塗工を考慮すると、ブチルゴムとスチレン系ブロック共重合体の配合量は、それぞれシール用ホットメルト全体に対して20〜35重量%、3〜15重量%の範囲で選択することが好ましい。またブチルゴムとスチレン系ブロック共重合体以外に、粘着性の付与、向上を目的としたテルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂、ロジン樹脂、石油樹脂およびこれらの変性樹脂、水素添加樹脂などの粘着付与樹脂、溶融時の流動性や非粘着性のコントロールなどを目的としたアタクチックポリプロピレン、非晶性ポリアルファオレフィン、パラフィンワックス、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、パラフィンオイルやナフテンオイルなどのオイル、液状ポリブタジエンや液状ポリブテンなどの液状ポリマーなどが配合される。   The blending amounts of butyl rubber and styrene block copolymer are preferably selected in the range of 10 to 50% by weight and 2 to 30% by weight with respect to the entire hot melt for sealing, respectively, from the viewpoint of melt viscosity and heat resistance. If the blending amount is less than the above, sufficient elasticity cannot be obtained, and if it is too much, the melt viscosity increases, so that coatability cannot be obtained. In addition, when using a large product with a large coating amount or a high line speed, it is necessary to lower the melt viscosity in order to maintain sufficient hot melt supply capability. However, there is a concern that it deteriorates in the tank and lowers the quality of the product. For this reason, it is not preferable to increase the blending amount of the butyl rubber and the styrenic block copolymer, and if it is too small, the heat resistance and elasticity are lowered, and the performance as a sealing agent cannot be maintained. For this reason, using a general applicator and considering the application to large-scale adherents at a temperature at which there is no concern about extreme deterioration of hot melt, the blending amounts of butyl rubber and styrene block copolymer are each sealed. It is preferable to select in the range of 20 to 35% by weight and 3 to 15% by weight with respect to the entire hot melt. In addition to butyl rubber and styrenic block copolymers, terpene resins, terpene phenol resins, rosin resins, petroleum resins and their modified resins, hydrogenated resins and other tackifying resins for the purpose of imparting and improving tackiness, melting Atactic polypropylene, amorphous polyalphaolefin, paraffin wax, low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, oils such as paraffin oil and naphthene oil, liquid polybutadiene and liquid for the purpose of controlling fluidity and non-stickiness A liquid polymer such as polybutene is blended.

また、耐熱性、流動性並びに充填性の調整などを目的として、タルク、クレー、シリカ、炭酸カルシウム、酸化チタンなど一般的に使用される充填材が配合されてもよい。あるいは更に、これら充填材の溶融時の沈降防止あるいは寸法変化の抑制や断熱性の向上目的でシラスバルーン、ガラス発泡体など中空状充填材が配合されてもよい。更にアミノ系、ビニル系、エポキシ系などのシランカップリング剤を配合することで、ガラス、金属など被着体に対する密着性を大きく改善することができる。 Moreover, generally used fillers such as talc, clay, silica, calcium carbonate, and titanium oxide may be blended for the purpose of adjusting heat resistance, fluidity, and filling properties. Alternatively, hollow fillers such as shirasu balloons and glass foams may be blended for the purpose of preventing sedimentation when these fillers are melted, suppressing dimensional changes, and improving heat insulation. Furthermore, adhesion to an adherend such as glass or metal can be greatly improved by blending a silane coupling agent such as amino, vinyl or epoxy.

特に耐熱老化性の求められるシール用途向けには、酸化防止剤が適宜配合される。
酸化防止剤としては、銅系酸化防止剤、銅塩系酸化防止剤、ハロゲン化銅系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、フェノール系酸化防止剤、ヒンダードアミン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤、ラクトン系酸化防止剤、芳香族アミン、キレート化剤からなる金属不活性化剤等から選ばれるものが使用され、好ましくはフェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、ヒンダードアミン系酸化防止剤の組み合わせの使用が粘度保持率、気密性能保持の点から望ましい。
In particular, an antioxidant is appropriately blended for sealing applications requiring heat aging resistance.
Antioxidants include copper-based antioxidants, copper salt-based antioxidants, copper halide-based antioxidants, phosphorus-based antioxidants, phenol-based antioxidants, hindered amine-based antioxidants, and sulfur-based antioxidants. , A lactone-based antioxidant, an aromatic amine, a metal deactivator comprising a chelating agent, etc. are used, preferably a phenol-based antioxidant, a phosphorus-based antioxidant, a hindered amine-based antioxidant. Use of a combination is desirable from the standpoints of viscosity retention and airtight performance.

フェノール系酸化防止剤として、2,6−ジ−t−ブチルフェノール誘導体、2−メチル−6−t−ブチルフェノール誘導体、オクタデシル3(3、5−ジブチル−4−ビトロキシフェニル)プロピオネート、4,4−ブチリデン−ビス(6―t―ブチル−m−クレゾール)、ペンタエリスリチル・テトラキス{3−(3、5―ジ―t―ブチル―4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート}、2{1−(2―ヒドロキシ―3、5―ジ−t−ペンチルフェニル)−エチル}−4、6ジ−t−ペンチルフェニルアクリレートなどがある。   As phenolic antioxidants, 2,6-di-t-butylphenol derivatives, 2-methyl-6-t-butylphenol derivatives, octadecyl 3 (3,5-dibutyl-4-bitoxyphenyl) propionate, 4,4- Butylidene-bis (6-tert-butyl-m-cresol), pentaerythrityl tetrakis {3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate}, 2 {1- (2-hydroxy -3,5-di-t-pentylphenyl) -ethyl} -4,6 di-t-pentylphenyl acrylate.

リン系酸化防止剤としては、トリス(2,4−ジ−t−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ビス(2,4−ジ−t−ブチルフェニルホスファイト、ドステアリルペンタンエリスリトールジホスファイト、リン酸2水素ナトリュウム、リン酸1水素2ナトリュウムなとが挙げられる。   Examples of phosphorus-based antioxidants include tris (2,4-di-t-butylphenyl) phosphite, cyclic neopentanetetrabis (2,4-di-t-butylphenyl phosphite), dostearylpentane erythritol diphos. Examples thereof include phyto, sodium dihydrogen phosphate, and sodium dihydrogen phosphate.

イオウ系酸化防止剤としては、3,3−チオビスプロピオン酸ジドデシルエステル、3,3−チオビスプロピオン酸ジオクタデシルエステル、ペンタエリスリトールテトラキス−(3−ラウリルプロピオネート)などが挙げられる。   Examples of the sulfur-based antioxidant include 3,3-thiobispropionic acid didodecyl ester, 3,3-thiobispropionic acid dioctadecyl ester, pentaerythritol tetrakis- (3-laurylpropionate), and the like.

ヒンダードアミン系酸化防止剤としてはビス(2、2、6、6―テトラメチルー4―ピペリジル)セバケート、ビス(1、2、2、6、6―ペンタメチルー4―ピペリジル)セバケート、1、2、3、4―テトラキス(2、2、6、6)テトラメチルー4ーピペリジルオキシカルボニル)ブタン、コハク酸ジメチルー1―(2―ヒドロキシルエチル)―4―ヒドロキシ―2、2、6、6―テトラメチルピペリジン重縮合体、1―(3、5、―ジーt―ブチルー4―ヒドロキシフェニル)―1、1―ビス(2、2、6、6―テトラメチルー4―ピペリジルオキシカルボニル)ペンタン、N、N―ビス(3―アミノプロピル)エチレンジアミン、4―ベンゾイルオキシー2、2、6、6―テトラメチルピペリジン、ビス(オクチロンー2、2、6、6―テトラメチルー4―ピペリジル)セバケートなどが挙げられる。これらは単独で使用されてもよいが、併用されても構わない。   Examples of hindered amine antioxidants include bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) sebacate, 1,2,3,4 -Tetrakis (2,2,6,6) tetramethyl-4-piperidyloxycarbonyl) butane, dimethyl succinate-1- (2-hydroxylethyl) -4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine polycondensate 1- (3,5, -di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) -1,1-bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyloxycarbonyl) pentane, N, N-bis (3- Aminopropyl) ethylenediamine, 4-benzoyloxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine, bis (octylone-2,2,6, 6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate and the like. These may be used alone or in combination.

本発明になるシール用ホットメルト組成物は上記の各配合材料をバンバリーミキサー、加熱ニーダー、1軸ないし2軸エクストルーダーなどで加熱しながら混練りすることにより調製することができる。
このように加熱下において混練されたものは押出し機により紐状、異形状などに成型されたり、型に鋳込まれて各形状に成型されるなどしたのち、使用時に加熱、溶融してシール材として塗布充填される。
また、加熱下に混練溶融されたものが目的とするシール位置に直接、塗布充填することもできる。
The hot melt composition for sealing according to the present invention can be prepared by kneading each of the above compounded materials while heating them with a Banbury mixer, a heating kneader, a uniaxial or biaxial extruder, and the like.
The material kneaded under heating is molded into a string shape, an irregular shape, etc. by an extruder, or cast into a mold and molded into each shape. As a coating filling.
In addition, what is kneaded and melted under heating can be directly applied and filled at the target seal position.

本発明になるシール用ホットメルト組成物は、ガラス板と枠体の接続部のシール、例えば建築用窓材におけるアルミニウムサッシュとガラス板の接続部、車両における車体の金属開口部とガラス板との接続部あるいは太陽電池におけるアルミニウム製、ステンレス製などの枠体とガラス板の接続部等のシールに好適である。   The hot-melt composition for sealing according to the present invention is a seal at a connection portion between a glass plate and a frame, for example, a connection portion between an aluminum sash and a glass plate in a window material for construction, a metal opening of a vehicle body in a vehicle, and a glass plate. It is suitable for sealing a connection part or a connection part of a frame made of aluminum or stainless steel and a glass plate in a solar cell.

本発明になるシール用ホットメルト組成物を各種接続部に塗布、充填する方法は、例えば枠体とガラス板などの接続部や組立て部品の接続部等に塗布、充填する方法、あるいは枠体や部品の片側組み付け部の周縁に塗布しておき、取り付け直前あるいは組み立て直前に直接若しくは再加熱したのち、ガラス板やその他の部品をシール用ホットメルト組成物の塗布された周縁に当接させて接続させる方法などが採用できる。
従って、各種製品の組立工場において塗布する加工手順のほか、他の工場で1部品に塗布したものを搬入し、直接若しくは再加熱の上で他の部品を塗布した部分に当接させて組み立てる加工手順も採用できる。
The method of applying and filling the hot melt composition for sealing according to the present invention to various connecting portions is, for example, a method of applying and filling the connecting portion such as a frame and a glass plate or the connecting portion of an assembled part, or the like, Apply to the edge of the assembly part on one side, and directly or reheat immediately before installation or just before assembly, and then contact the glass plate and other parts by contacting the edge where the hot-melt composition for sealing is applied. Can be used.
Therefore, in addition to processing procedures to be applied at the assembly plant for various products, processing is carried out in which parts applied to one part at another factory are brought in and brought into contact with the part where other parts are applied directly or after reheating. Procedures can also be adopted.

本発明になるシール用ホットメルト組成物の塗布充填にはハンドガン式、ブロック溶融式、バルク式およびフォーム式などのアプリケーター設備が使用され、そのアプリケーター設備の具体例として、ノードソン製バルクメルターBM−505や同社製のタンク内で溶融させたものを塗布するタンク型アプリケーターMX−4412などの市販品が挙げられる。   For application and filling of the hot melt composition for sealing according to the present invention, hand gun type, block melt type, bulk type and foam type applicator equipment is used, and as a specific example of the applicator equipment, a bulk melter BM-505 manufactured by Nordson. And a commercial product such as a tank type applicator MX-4412 for applying a melted product in a tank manufactured by the same company.

また、工場等で加工部材を大量に生産する場合、シール用ホットメルト組成物の塗布充填装置の吐出部を数値制御式産業用ロボットなどに取付れば、複雑な形状のものに対してもスピーディーに塗布可能で、大幅な生産効率の向上が期待できる。   In addition, when manufacturing processed parts in large quantities at factories, etc., if the discharge part of the hot-melt composition coating and filling device for sealing is attached to a numerically controlled industrial robot, etc., it will be able to speed up even complex shapes. It can be applied to the surface, and significant improvement in production efficiency can be expected.

以下に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。
実施例、比較例
実施例、比較例のシール用ホットメルト組成物を次のように製造した。なお、表中の配合数値は重量部を示すもので、単に部として記載する。
ブチルゴムとして、不飽和度0.8%のブチルゴム(日本ブチル製、ブチル065)、スチレン系ブロック共重合体としてSEBS(クラレ製、セプトン2063、平均分子量)、粘着付与剤として水素添加石油樹脂(トーネックス製、エスコレッツ235E、融点125℃)、液状樹脂としてポリブテン(日本石油製、HV−300、平均分子量1400)、WAXとしてポリオレフィンワックス(三洋化成工業製、ビスコール550−P、融点152℃)、シランカップリング剤として1,3−ビス(アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン(チッソ製、以下APDSと略称する)、熱老化防止剤としてフェノール系酸化防止剤のスミライザーGA-80(住友化学工業(株)製 CAS No 90498−90−1/3,9−bis[2−〔 3−(3−tert−butyl−4−hydoroxy−5−methylphenyl)propionyloxy〕−1、1−dimethylethyl]−2、4、8、10−tetraoxaspiro[5・5]undecane、リン系酸化防止剤のイルガフォス168(チバガイギー製 CAS No 31570−04−4/tris(2、4−di−tert−butylphenyl)phosphide)、などを配合し、シグマブレイド型ニーダーで加熱混合して実施例、比較例のシール用ホットメルト組成物とした。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
Examples and Comparative Examples Sealing hot melt compositions of Examples and Comparative Examples were produced as follows. In addition, the compounding numerical value in a table | surface shows a weight part, and describes it only as a part.
As butyl rubber, butyl rubber with a degree of unsaturation of 0.8% (Nippon Butyl, Butyl 065), SEBS as a styrenic block copolymer (Kuraray, Septon 2063, average molecular weight), hydrogenated petroleum resin (TONEX as a tackifier) Manufactured by Escoretz 235E, melting point 125 ° C., polybutene as liquid resin (manufactured by Nippon Oil, HV-300, average molecular weight 1400), polyolefin wax as WAX (manufactured by Sanyo Chemical Industries, Viscol 550-P, melting point 152 ° C.), silane cup 1,3-bis (aminopropyl) tetramethyldisiloxane (manufactured by Chisso, hereinafter abbreviated as APDS) as a ring agent, and a phenolic antioxidant, Sumitizer GA-80 (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) as a heat aging inhibitor CAS No 90498-90-1 / 3, 9-bis [ 2- [3- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionyloxy] -1,1-dimethylethyl] -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5/5] undecane, phosphoric antioxidant Irgafos 168 (manufactured by Ciba Geigy, CAS No 31570-04-4 / tris (2,4-di-tert-butylphenyl) phosphide)), etc., were mixed by heating with a sigma blade type kneader. A hot melt composition for sealing was obtained.

実施例、比較例のシール用ホットメルト組成物のクリープ(耐熱性)、アルミニウムフレームにガラス板を接合した試験片の強制破壊した際の破壊状態及びサイクル試験の評価などの結果は表1、表2の通りであつた。 Table 1, Table 1 shows the results of creep (heat resistance) of the hot melt compositions for sealing in Examples and Comparative Examples, the fracture state when the test piece having a glass plate bonded to an aluminum frame was forcibly destroyed, and the evaluation of the cycle test. Two streets.

Figure 0004104611
Figure 0004104611

Figure 0004104611
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前記の実施例、比較例の物性評価は以下の方法によって行った。
1.弾性率(MPa)
レオロジ(株)製 「FT−レオスペクトラ DVE−V4」の圧縮モードにて測定を実施した。試料寸法は厚み2mm×5mm×5mm、厚み方向に圧縮を行い、測定は−70℃より開始し、昇温速度は1℃/minとする。
2.粘度 (Pa.s)
ブルックフィールド社製サーモゼルシステム ブルックフィールド社のデジタル粘度計(型式:DVI−I+)、サーモコントローラー(型式:75)、サーモコンテナー(HT−60DP)らからなる同社のサーモゼルシステムを用い、スピンドルはNo.29、回転速度は10rpmとする。ホットメルトの加熱開始10分後にスピンドルを挿入し、さらに10分経過後に測定を開始する。測定値はスピンドル回転開始から20分後の値とする。
3.クリープ(mm)
垂直に支持したアルミニウム板(3mm厚)に被試験体が接着面が10mm角の直方体で、重量が1gとなるホットメルトを垂直に立てた金属面の被着材との界面破壊が生じないように接着し、100℃雰囲気下で24時間静置した際の変異(mm)をクリープとして評価する。なお 試験において 金属面との間で界面破壊が起きないためには、被試験材が、変形しない程度に加温し、金属面と接着をする。図1に 試験前と試験後の正面・側面イメージを示し、クリープ値を図示した。符号4は試験前の最下部(支持板に)と符号5試験後の最下部(普通はアルミニウム板と離れた部位)の垂直差異をクリープとする。
4.破壊状態
厚み1mm、溝幅5mm×溝高さ5mm×長さ50mmの長さ方向の断面形状が略U形のアルミニウム製フレームに200℃で溶融したシール用ホットメルト組成物を充填し、冷却・固化後に100℃で10分間再加熱し、30秒以内に厚み3mm×幅25mm×高さ50mmのガラス片を厚み方向に該溝内に3mmまで挿入し、冷却して試験片とする。組み付け後に23℃雰囲気下で3日間養生を行い、引張速度mm/minにて強制破壊を行って破壊状態を確認する。cf:凝集破壊 界面での破壊がない状態を100%と表す。
5.ガラス割れ
長さ方向の断面形状が略U形であり、厚み1mm、溝幅5mm×溝高さ5mm、長さ方向の底部が392mm、長さ方向の上部が387mmのアルミニウムフレームと、厚み、溝幅と溝高さが同一で上部が262mm、底部が257mmのアルミニウムフレームを対向して置き、2本のアルミニウムフレームの該溝に200℃で溶融したホットメルトを充填し、冷却・固化させる。更に100℃にて10分間再加熱した後、30秒以内に厚み3mm×縦390mm×横260mmの長方形のガラス板の各辺が深さ3mmまで溝に挿入されるように組み付け、治具にてフレームを拘束する。
3日間養生した後、−50℃1時間、110℃1時間を1サイクルとする冷熱サイクルを50サイクル実施し、ガラスが破損する場合は×、ガラスが破損しなければ○とした。
ただし110℃加熱時にホットメルトがアルミニウムフレームより流出した場合はNGとして試験を中断した。図2に上記フレームのイメージを示す。
The physical properties of the examples and comparative examples were evaluated by the following methods.
1. Elastic modulus (MPa)
The measurement was carried out in the compression mode of “FT-Leospectra DVE-V4” manufactured by Rheology Co., Ltd. The sample size is 2 mm × 5 mm × 5 mm in thickness, compressed in the thickness direction, the measurement starts from −70 ° C., and the temperature rising rate is 1 ° C./min.
2. Viscosity (Pa.s)
Brookfield's thermosel system Brookfield's digital viscometer (model: DVI-I +), thermo controller (model: 75), thermo container (HT-60DP), etc. No. 29. The rotation speed is 10 rpm. The spindle is inserted 10 minutes after the start of heating of the hot melt, and the measurement is started after another 10 minutes. The measured value is 20 minutes after the start of spindle rotation.
3. Creep (mm)
The specimen to be tested is a rectangular parallelepiped with a 10mm square bonding surface on a vertically supported aluminum plate (3mm thick), so that no interfacial breakage occurs between the metal surface and the hot-melt metal with a weight of 1g. The creep (mm) is evaluated as creep when allowed to stand in a 100 ° C. atmosphere for 24 hours. In order to prevent interfacial fracture between the metal surface and the test, the material under test is heated to such an extent that it does not deform and adheres to the metal surface. Fig. 1 shows the front and side images before and after the test, and the creep values. Reference numeral 4 denotes creep as a vertical difference between the lowermost part before the test (on the support plate) and the lowermost part after the test 5 (usually a part away from the aluminum plate).
4). An aluminum frame having a substantially U-shaped cross-sectional shape in the length direction of a fractured state thickness of 1 mm, groove width of 5 mm × groove height of 5 mm × length of 50 mm is filled with a hot melt composition for sealing melted at 200 ° C. After solidification, the sample is reheated at 100 ° C. for 10 minutes, and a glass piece having a thickness of 3 mm × width 25 mm × height 50 mm is inserted into the groove in the thickness direction up to 3 mm within 30 seconds, and cooled to obtain a test piece. After assembling, curing is performed in an atmosphere at 23 ° C. for 3 days, and the fracture state is confirmed by performing forced fracture at a tensile speed of mm / min. cf: Cohesive failure A state where there is no failure at the interface is expressed as 100%.
5. An aluminum frame having a substantially U-shaped cross-sectional shape in the glass crack length direction, a thickness of 1 mm, a groove width of 5 mm × a groove height of 5 mm, a bottom portion in the length direction of 392 mm, and an upper portion in the length direction of 387 mm; An aluminum frame having the same width and groove height and an upper part of 262 mm and a bottom part of 257 mm is placed facing each other, and the hot melt melted at 200 ° C. is filled in the grooves of the two aluminum frames, and cooled and solidified. Furthermore, after reheating at 100 ° C. for 10 minutes, it was assembled so that each side of a rectangular glass plate having a thickness of 3 mm × length of 390 mm × width of 260 mm was inserted into the groove to a depth of 3 mm within 30 seconds. Restrain the frame.
After curing for 3 days, 50 cycles of -50 ° C. for 1 hour and 110 ° C. for 1 hour were carried out, and the glass was broken.
However, when hot melt flowed out of the aluminum frame when heated at 110 ° C., the test was interrupted as NG. FIG. 2 shows an image of the frame.

本発明になるシール用ホットメルト組成物は弾性があり、塗布性並びに耐熱性に優れ、シールされるガラス、金属などからなる部材への密着性、シール性が良好であるため、外気に接し大きなサイズで使用される場所、例えば太陽電池、建築用並びに車両、船舶などの窓材、などの用途の大いに利用できる。ことに大きいサイズのガラス板がアルミニウム枠などに装着される場合には、両者の膨張係数の違いによる寸法変化から生じる応力を吸収することから、ガラスの破損を回避することが可能になり、これらの用途に安心して使用できる。 The hot-melt composition for sealing according to the present invention has elasticity, is excellent in coating properties and heat resistance, has good adhesion to a member made of glass, metal, etc., and has good sealing properties. It can be used greatly for applications such as solar cells, architectural and window materials for vehicles, ships, etc., where the size is used. In particular, when a large glass plate is mounted on an aluminum frame or the like, it absorbs stress resulting from dimensional changes due to the difference in expansion coefficient between them, making it possible to avoid breakage of the glass. Can be used with confidence for any application.

クリープ試験説明図である。It is a creep test explanatory drawing. ガラス割れのフレーム説明図である。It is frame explanatory drawing of a glass crack.

符号の説明Explanation of symbols

1 アルミニウム板
2 被試験体
3 垂直変異量
4 試験前被試験材最下部想像線
5 試験後被試験材最下部想像線
6 板ガラス
7 金属フレーム
8 上部長さ 指示線
9 底部長さ 指示線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Aluminum plate 2 Test object 3 Vertical variation | change_quantity 4 Test object bottom imaginary line before test 5 Test material bottom imaginary line after test 6 Sheet glass 7 Metal frame 8 Upper length Indicator line 9 Bottom length Indicator line

Claims (2)

少なくともホットメルト組成物全体に対してスチレンブロックコポリマーを3〜15重量%、ブチルゴムを20〜35重量%含むホットメルト組成物であって、10rpmでの溶融粘度が10Pa.s/180℃〜50Pa.s/230℃、−20℃での弾性率が150MPa〜50MPaであり、下記(1)に記載する測定方法による耐熱クリープ試験方法による100℃でのクリープが10mm未満であることを特徴とするシール用ホットメルト組成物。
(1)垂直に支持したアルミニウム板に接着面が10mm角の直方体で、重量が1gとなるホットメルトを垂直に立てた被着材との界面破壊が生じないように接着し、100℃雰囲気下で24時間静置した際の垂直方向の変異(mm)をクリープとして評価する。
A hot melt composition containing at least 3 to 15% by weight of a styrene block copolymer and 20 to 35% by weight of butyl rubber with respect to the entire hot melt composition, and having a melt viscosity at 10 rpm of 10 Pa.s. s / 180 ° C. to 50 Pa. A seal characterized by an elastic modulus at s / 230 ° C. and −20 ° C. of 150 MPa to 50 MPa, and a creep at 100 ° C. by a heat-resistant creep test method according to the measurement method described in (1) below is less than 10 mm. Hot melt composition.
(1) Adhering to a vertically supported aluminum plate with a 10mm sq. Rectangular parallelepiped, hot melt weighing 1g so as not to cause interfacial breakage with a vertically-adhered substrate, in an atmosphere of 100 ° C The vertical variation (mm) after standing for 24 hours is evaluated as creep.
請求項1記載のホットメルト組成物がシール材として使用されていることを特徴とする太陽電池。A solar cell, wherein the hot melt composition according to claim 1 is used as a sealing material.
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