(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリイソブチレンと、吸湿剤として生石灰と、シラン変性ポリオレフィンとしてシリル化したアモルファスポリ−α−オレフィン重合体と、タルク、カオリンクレー、カーボンブラックから選択される充填剤と、揺変性付与剤として疎水性ヒュームドシリカと、から成り、測定周波数１．０Ｈｚ、１５０℃での動的粘弾性測定における複素粘性率η＊が１６０００〜２７０００Ｐａ・ｓの範囲にあり、測定周波数０．０１Ｈｚ、１５０℃でのエネルギー損失ｔａｎδが０．４〜０．９の範囲にあることを特徴とする太陽電池モジュール用ホットメルトシール組成物。
【請求項２】
ポリイソブチレンは重量平均分子量が１５〜２５万のポリイソブチレンと、重量平均分子量が８〜１０万のポリイソブチレン、とから成ることを特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュール用ホットメルトシール組成物。
【請求項３】
吸湿剤はポリイソブチレン１００重量部に対して２０〜６０重量部含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の太陽電池モジュール用ホットメルトシール組成物。
【請求項４】
シラン変性ポリオレフィンはポリイソブチレン１００重量部に対して１５〜４５重量部含むことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の太陽電池モジュール用ホットメルトシール組成物。
【請求項５】
充填剤は、ポリイソブチレン１００重量部に対して５０〜２００重量部含むことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の太陽電池モジュール用ホットメルトシール組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレームレス太陽電池モジュールに使用可能なシール組成物に関し、特に２枚のガラス板を一定の隙間を保って重ね合わせた際に形成される４方向の端部をシールするホットメルトシール組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、フレームレスの太陽電池モジュールのシール材に使用可能で，シール組成物の溶融温度において適度な流れ性を有し，絶縁性，防水性，水蒸気バリア性，耐久性に優れるホットメルトシール組成物が提案されている（特許文献１）。該特許文献１に示されるホットメルトシール組成物は、重量平均分子量が１５〜２５万のポリイソブチレンと，重量平均分子量が３５〜４５万のポリイソブチレンと，重量平均分子量が８〜１０万のポリイソブチレンと，少なくとも生石灰またはゼオライトから成る吸湿剤と，シラン変性ポリオレフィンと，充填剤と，から成り，各ポリイソブチレンの重量平均分子量から求める数平均の分子量が１９万〜３０万であることを特徴とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１９８３７号公報
【０００４】
しかしながら、特許文献１に示されるホットメルトシール組成物は、フレームレスの太陽電池モジュールのような、２枚のガラス板を一定の隙間を保って重ね合わせた際に形成される４方向の端部のシールに使用する場合、該シール組成物の溶融温度において適度な流れ性を有し，絶縁性，防水性，水蒸気バリア性，耐久性に優れるものの、１５０℃程度の温度下で太陽電池モジュールを８０時間程度養生した場合において、組成物中に含まれていて製造時に除去が難しい極めて微細な巻き込み泡が、養生時間の経過と共に膨張してシール組成物中に肉眼視において確認できる空孔が生じ外観が不良となる場合があるという課題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、フレームレスの太陽電池モジュールのシール材に使用可能で、２枚のガラス板を一定の隙間を保って重ね合わせた際に形成される４方向の端部のシールに使用した際に１５０℃程度の温度下で８０時間程度養生した場合において、シール組成物中に空孔が生じることの無いホットメルトシール組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明は、ポリイソブチレンと、吸湿剤として生石灰と、シラン変性ポリオレフィンとしてシリル化したアモルファスポリ−α−オレフィン重合体と、タルク、カオリンクレー、カーボンブラックから選択される充填剤と、揺変性付与剤として疎水性ヒュームドシリカと、から成り、測定周波数１．０Ｈｚ、１５０℃での動的粘弾性測定における複素粘性率η＊が１６０００〜２７０００Ｐａ・ｓの範囲にあり、測定周波数０．０１Ｈｚ、１５０℃でのエネルギー損失ｔａｎδが０．４〜０．９の範囲にあることを特徴とする太陽電池モジュール用ホットメルトシール組成物を提供する。
【０００７】
また、請求項２記載の発明は、ポリイソブチレンは重量平均分子量が１５〜２５万のポリイソブチレンと、重量平均分子量が８〜１０万のポリイソブチレン、とから成ることを特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュール用ホットメルトシール組成物を提供する。
【０００８】
また、請求項３記載の発明は、吸湿剤はポリイソブチレン１００重量部に対して２０〜６０重量部含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の太陽電池モジュール用ホットメルトシール組成物を提供する。
【０００９】
また、請求項４記載の発明は、シラン変性ポリオレフィンはポリイソブチレン１００重量部に対して１５〜４５重量部含むことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の太陽電池モジュール用ホットメルトシール組成物を提供する。
【００１０】
また、請求項５記載の発明は、充填剤は、ポリイソブチレン１００重量部に対して５０〜２００重量部含むことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の太陽電池モジュール用ホットメルトシール組成物を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るホットメルトシール組成物は、１５０℃程度の溶融温度において適性の動的粘弾性特性を有すると共に、低粘度であるため、フレームレスの太陽電池モジュールのような、２枚のガラス板を一定の隙間を保って重ね合わせた際に形成される４方向の端部のシールに使用する場合であっても、シール組成物中に肉眼視において確認できる空孔を生じることの無いという効果がある。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下本発明について詳細に説明する。
【００１４】
本発明のホットメルトシール組成物は、ポリイソブチレンと、少なくとも生石灰またはゼオライトから成る吸湿剤と、シラン変性ポリオレフィンと、充填剤と、揺変性付与剤と、から成り、測定周波数１．０Ｈｚ、１５０℃での動的粘弾性測定における複素粘性率η＊が１６０００〜２７０００Ｐａ・ｓの範囲にあり、測定周波数０．０１Ｈｚ、１５０℃でのエネルギー損失ｔａｎδが０．４〜０．９の範囲にあるホットメルトシール組成物であり、希釈剤、粘着付与剤、耐熱補助剤、難燃剤、酸化防止剤等が配合される。
【００１５】
ポリイソブチレン
本発明に使用されるポリイソブチレンは、重量平均分子量が５〜３０万のイソブチレンの重合体を好適に使用することができ、優れた水蒸気バリア効果を有し、比較的低分子量であるため，高温で溶融させて使用する際に良好な流れ性がある。重量平均分子量が５万未満では水蒸気バリア性が不足し、３０万超では高温溶融時の流れ性が不足する。８万未満では水蒸気バリア性が不足する傾向があり，２５万超では高温溶融時の流れ性が不足する傾向がある。市販の重量平均分子量が９万のポリイソブチレンにはｏｐｐａｎｏｌＢ１５ＳＦＮ（商品名，ＢＡＳＦ社製）が、市販の重量平均分子量が２０万のポリイソブチレンにはｏｐｐａｎｏｌＢ３０ＳＦ（商品名，ＢＡＳＦ社製）がある。
【００１６】
吸湿剤
本発明に使用される吸湿剤は，少なくとも生石灰またはゼオライトから成り，複層ガラスの周囲を本発明であるホットメルトシール組成物でシールした際に，該周囲から複層ガラス内に進入する水分を吸着保持するために配合され，水分を吸着した際の重量増加率は，１０〜３０％のものが適していて，より好ましくは２０〜２５％である。１０％未満では十分な吸着性能を保持できず,３０％超では、吸湿性能が高いため保存安定性が不足する。特に配合される生石灰に関しては，ポリイソブチレンに対する分散性が良好な，粒子の表面を脂肪酸等で処理したものが適している。市販の生石灰としては，ＣＭＬ＃３１（商品名，表面脂肪酸処理生石灰，水分吸着時の重量増加率：２０％，近江化学工業製）が、市販のゼオライトとしては、ミズカシーブス５ＡＰ(商品名，水分吸着時の重量増加率：２４％，水澤化学製）がある。
【００１７】
吸湿剤の配合量は，前記ポリイソブチレン１００重量部に対して２０〜６０重量部であり，より好ましくは３０〜５０重量部である。２０重量部以下では吸湿効果が不十分であり，６０重量部超では絶縁性が低下する。３０重量部以下では吸湿効果が不十分となる傾向があり，５０重量部超では絶縁性が低下する傾向にある。
【００１８】
シラン変性ポリオレフィン
シラン変性ポリオレフィンは，シリル化したアモルファスポリ−α-オレフィン重合体を好適に使用することができる。シリル化前のアモルファス−α−オレフィン重合体としては，アタクチックポリプレピレン，アタクチックポリブテンー１などのホモポリマー，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を挙げることができる。該シラン変性ポリオレフィンの市販品としてはｖｅｓｔｏｐｌａｓｔ２０６（粘度；５±１Ｐａ・ｓ／１９０℃，エポニックデグサ社製）、がある。
【００１９】
シラン変性ポリオレフィンの配合量は，前記ポリイソブチレン１００重量部に対して１５〜４５重量部であり，より好ましくは２０〜４０重量部である。１５重量部以下では密着性が不良と成り，４５重量部超では高温溶融時の流れ性及び絶縁性が不十分となる。２０重量部以下では密着性が不良と成る傾向があり，４０重量部超では高温溶融時の流れ性及び絶縁性が不十分となる傾向がある。
【００２０】
シリル化したアモルファスポリ−α−オレフィン重合体のほか、本発明としての特性を損なわない範囲で、結晶性のシラン変性ポリオレフィンも使用することが出来る。市販の結晶性シラン変性ポリオレフィンとしてはリンクロンＳＬ８００（商品名、シラン変性エチレン−オクテンランダム共重合体、密度：０．８６８ｇ／ｃｍ３、結晶融解ピーク温度：５４℃と１１６℃、結晶融解熱量：２２Ｊ／ｇと４Ｊ／ｇ）がある。
【００２１】
充填剤
本発明に使用する充填剤は、タルク，カオリンクレー，およびカーボンブラックのいずれかより選択される少なくとも１から成る。これらの充填剤は補強性を向上させる効果、および透湿性を向上させる効果があり、粒子表面がカップリング剤（ビニルシランまたは、アミノシラン）で処理されているもののほか未処理のものも使用できる。充填剤の平均粒子径は１ｎｍ〜１０００μｍであり、より好ましくは１０ｎｍ〜１００μｍである。
【００２２】
充填剤の配合量は，前記ポリイソブチレン１００重量部に対して５０〜２００重量部であり、より好ましくは８０重量部〜１５０重量部である。５０重量部以下では補強効果が不十分であり，２００重量部超では密着性が不十分となる。８０重量部以下では補強効果と透湿性が不十分となる傾向に有り、１５０重量部超では密着性が不十分となる傾向がある。
【００２３】
市販の炭酸カルシウムとしては、ＢＦ２００(商品名，平均粒子径５．５μｍ，備北粉化製)があり，タルクとしては，タルクＭＳ（商品名，平均粒子径２０μｍ，日本タルク社製），カオリンクレーとしては，ＳＴ−ＫＥ（商品名，ビニルシラン処理焼成カオリンクレー，平均粒子径２．２μｍ，白石カルシウム社製），カーボンブラックとして，旭サーマルカーボン（商品名，旭サーマル社製）やＭＡ１００（商品名，三菱化学製）がある。
【００２４】
揺変性付与剤
本発明に使用する揺変性付与剤は、本発明に係るホットメルトシール組成物が、測定周波数１．０Ｈｚ、１５０℃での動的粘弾性測定における複素粘性率η＊が１６０００〜２７０００Ｐａ・ｓの範囲にあり、測定周波数０．０１Ｈｚ、１５０℃でのエネルギー損失ｔａｎδが０．４〜０．９の範囲に成るようにすることを目的として配合される。この複素粘性率η＊は、本発明に係るホットメルトシール組成物を１５０℃程度の温度で溶融して塗付する際の塗付作業性及びダレ難さと関係があり、２７０００Ｐａ．ｓ超となると塗布作業性が不良となり、１６０００Ｐａ．ｓ未満ではダレが生じる場合がある。またエネルギー損失ｔａｎδは、１５０℃程度の温度下で８０時間程度養生した場合において、肉眼による空孔の発生と関係があり、該ｔａｎδが０．９超の場合は該空孔が発生する。
【００２５】
揺変性付与剤としては、乾式のヒュームドシリカを使用することが好ましく、さらには疎水性であることがより好ましい。市販の疎水性ヒュームドシリカとしては、レオロシールＰＭ２０Ｌ（商品名、トクヤマ製）や、Ａｅｒｏｓｉｌ  ＲＹ２００Ｓ（商品名、日本エアロジル社製）がある。
【００２６】
以下，実施例及び比較例にて本出願に係るホットメルトシール組成物について具体的に説明する。
【実施例】
【００２７】
実施例１乃至実施例７
表１に示す配合にて，重量平均分子量２０万のポリイソブチレンＡ１としてｏｐｐａｎｏｌＢ３０ＳＦを、同ポリイソブチレンＡ２として重量平均分子量が９万のポリイソブチレンとしてｏｐｐａｎｏｌＢ１５ＳＦＮを、吸湿剤ＢとしてＣＭＬ＃３１を、シラン変性ポリオレフィンＣ１としてｖｅｓｔｏｐｌａｓｔ２０６を、シラン変性ポリオレフィンＣ２としてリンクロンＳＬ８００Ｎを、充填剤Ｄ１としてタルクＭＳを、充填材Ｄ２として旭サーマルカーボンを、充填材Ｄ３としてカオリンクレーＳＴ−ＫＥを、充填材Ｄ４として炭酸カルシウムＢＦ２００を、揺変性付与剤Ｅ１としてレオロシールＰＭ２０Ｌを、揺変性付与剤Ｅ２としてＡｅｒｏｓｉｌ  ＲＹ２００Ｓ（使用し，試験用ニーダー（１Ｌ）を使用し、て１６０℃に加熱しながら混練し、実施例１乃至実施例７及び比較例１乃至比較例９のホットメルトシール組成物を得た。
【００２８】
【表１】
0006499490.tif 000002
【００２９】
評価項目および評価方法
【００３０】
ラミネート性
ガラス板上に実施例１乃至実施例７及び比較例１乃至比較例９のホットメルトシール組成物を厚さ０．７ｍｍで塗付し、１３５℃、１５０℃、１６０℃で５分間脱気後、６０ｋＰａ圧力で１５分間プレスし、その状態を目視で観察した。ホットメルトシール組成物に気泡の混入がないものを○と評価し、気泡があるものを×とした。
【００３１】
外観変化
ガラス板上に実施例１乃至実施例７及び比較例１乃至比較例９のホットメルトシール組成物を厚さ０．７ｍｍで塗付し、１５０℃で５分間脱気後、６０ｋＰａ圧力で１５分間プレスし、その後さらに１５０℃で２４時間、４８時間、及び８０時間放置し、ホットメルトシール組成物に空孔の発生の有無を目視で観察した。空孔の発生の無いものを○、空孔の発生があるものを×と評価した。
【００３２】
エネルギー損失ｔａｎδ
ＨＡＡＫＥ社製Ｒｈｅｏ  ｓｔｒｅｓｓ６００を使用し、試験体の厚さ４．０ｍｍ、オートテンション１．０Ｎ、１５０℃、周波数０．０１Ｈｚにてエネルギー損失ｔａｎδを測定した。ｔａｎδが０．４〜０．９を○、０．９超を×と評価した。
【００３３】
複素粘性率η＊
ＨＡＡＫＥ社製Ｒｈｅｏ  ｓｔｒｅｓｓ６００を使用し、試験体の厚さ４．０ｍｍ、オートテンション０．５Ｎ、１５０℃、周波数１．０Ｈｚにて複素粘性率η＊を測定し、１６０００〜２７０００Ｐａ・ｓであるものを○、これ以外を×と評価した。
【００３４】
せん断密着強度及びせん断密着破壊状態
２０ｍｍ×５０ｍｍ×３ｍ厚のガラス板に実施例１乃至実施例７及び比較例１乃至比較例９のホットメルトシール組成物を厚さ０．７ｍｍ厚で塗付し、直ちに同形状のガラス板を巾１０ｍｍでオーバーラップさせるように載置する。１５０℃５分間真空脱気後、５５ｋＰａ圧力で１５分間プレスする。その後さらに２３℃２４時間養生後，引張速度２０ｍｍ／分で２枚のガラス板を引張り，破壊強度を測定し，単位面積あたりの破壊強度をせん断密着強度（Ｎ／ｍｍ２）とした。０．４Ｎ／ｍｍ２以上を○と評価し０．４Ｎ／ｍｍ２未満を×とした。  また，破壊時の破壊面を目視で評価し，ホットメルトシール組成物の１００％凝集破壊を○と評価し，これ以外を×とした。
【００３５】
耐熱接着性
２０ｍｍ×５０ｍｍ×３ｍｍ厚のガラス板に実施例１乃至実施例７及び比較例１乃至比較例９のホットメルトシール組成物を厚さ０．７ｍｍ厚で塗付し、直ちに同形状のガラス板を巾１０ｍｍでオーバーラップさせるように載置する。この状態で１５０℃５分間真空脱気後、５５ｋＰａ圧力で１５分間プレスし各試験体とする。該試験体を１５６℃×１０００時間養生後、２３℃に徐冷後、引張速度２０ｍｍ／分で２枚のガラス板を引張り、破壊強度を測定し単位面積あたりの破壊強度をせん断密着強度（Ｎ／ｍｍ２）とした。また、これとは別に上記１５分間プレス後の各試験体を用意してそれぞれ２３℃×２４時間養生する。該試験体についても同様にせん断密着強度（Ｎ／ｍｍ２）を測定し、該測定値を初期せん断密着強度（Ｎ／ｍｍ２）とする。実施例１乃至実施例４及び比較例１乃至比較例１０の耐黄変性ホットメルトシール組成物毎に、それぞれ初期せん断密着強度（Ｎ／ｍｍ２）にて、１５６℃×１０００時間後のせん断密着強度（Ｎ／ｍｍ２）を除し、その値が０．５以上を○と評価し、０．５未満を×とした。
【００３６】
評価結果
評価結果を表２に示す。実施例１乃至実施例７はすべての評価項目が○であった。
【００３７】
【表２】
0006499490.tif 000003