(57)【要約】      （修正有）【課題】板状サンプル表面の接着物の密着強度を、評価者に影響されることなく定量的に評価することができる密着強度測定用治具を提供する。【解決手段】引っ張り試験機の上部の把持具に装着され、引っ張り試験機の下部の把持具に略垂直に固定された板状サンプル表面の接着物を引き掻きながら接着物の密着強度を測定するための密着強度測定用治具であって、板状サンプルの裏面側に位置する平板状ガイド１１、板状サンプル表面側に位置し、平板状ガイドに対して略直角な引き掻き面を有する引き掻き爪部１３、およびこれらの相対的な位置関係を調整するための固定部１４とからなり、平板状ガイドと引き掻き爪部の間のスリット状間隙を板状サンプルが平板状ガイドに沿ってスライドでき、引き掻き面１２により接着物にのみ加重できる構造である。【選択図】図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
引っ張り試験機の上部の把持具に装着され、引っ張り試験機の下部の把持具に略垂直に固定された板状サンプル表面の接着物を引き掻きながら接着物の密着強度を測定するための密着強度測定用治具であって、板状サンプルの裏面側に位置する平板状ガイド、板状サンプル表面側に位置し、平板状ガイドに対して略直角な引き掻き面を有する引き掻き爪部、およびこれらの相対的な位置関係を調整するための固定部とからなり、平板状ガイドと引き掻き爪部の間のスリット状間隙を板状サンプルが平板状ガイドに沿ってスライドでき、該引き掻き面により接着物にのみ加重できる構造であることを特徴とする密着強度測定用治具。
【請求項２】
上記固定部が、板状サンプルの厚さをＤ（ｍｍ）、平板状ガイドと引き掻き爪間のスリット状間隙をＧ（ｍｍ）、接着物の厚さをｄ（ｍｍ）としたときに、Ｄ＜Ｇ＜Ｄ＋０．３×ｄの関係を満足する様にスリット状間隙Ｇを調整する機構を有することを特徴とする請求項１に記載の密着強度測定用治具。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、板状サンプル表面の接着物の密着強度を測定するための治具に関するものであり、特別なサンプル調製を行うことなく、これら板状サンプルから直接接着物を引き剥がしながら密着強度を再現性良く測定することができる密着強度測定用治具に関する。板状サンプルとしては、例えば実際の太陽電池モジュールなどから切り出した小片や、製造工程を実験的に再現した小規模の太陽電池疑似モジュールなどがあげられ、接着物とはこれら太陽電池モジュールの板状サンプルの裏面側に接着されたシリコーン系のシーラントを想定している。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池モジュールは、表面保護ガラス／封止材シート／太陽電池素子／封止材シート／バックシートの順で積層し、加熱、加圧することで一体成型されて製造される。このように製造された太陽電池モジュールにおいては、バックシートの裏面側から太陽電池素子の出力を取り出すためのリード線が内部に導入されるために、シリコーン系のシーラントによりこれらの導入孔を塞いだり、ケーブルを接続するためのジャンクションボックスと呼ばれる部品をバックシートの裏面に接着したりすることが行われている。さらには、太陽電池モジュールの端部からの水分の浸入を防ぐため、シリコーン系シーラントで封止することも行われており、同時に架台に太陽電池モジュールを設置する際に使用するアルミフレームを接着することも行われている。
【０００３】
上記理由により太陽電池モジュールの裏面側へのシリコーン系シーラントの密着強度評価は、太陽電池モジュールの信頼性を左右する重要な評価として位置づけられる。
【０００４】
このシリコーン系シーラントの密着強度を評価するための方法として、太陽電池モジュール裏面にシーラントを一定形状に盛り上げ、一定条件でシーラントを硬化させた後、指の腹や平板を使用して引き掻いて剥がれ易さを官能的に評価することが行われてきた。しかしこの方法では、評価者による差が出やすく、微妙な密着強度の差を検知することが難しいことは言うまでもない。
【０００５】
密着強度の測定方法および測定治具として、例えば特許文献１に開示された測定方法、測定治具があるが、これは樹脂成形材料と他の材料との成形品の密着強度を測定するための方法、治具であって、太陽電池モジュールの裏面側へのシリコーン系シーラントの密着強度評価用としては適切なものではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−２６４４３７号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００７】
本考案は、この問題点を解決することを目的になされたものであって、板状サンプル表面の接着物の密着強度を、評価者に影響されることなく定量的に評価することができる密着強度測定用治具を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち本考案は、引っ張り試験機の上部の把持具に装着され、引っ張り試験機の下部の把持具に略垂直に固定された板状サンプル表面の接着物を引き掻きながら接着物の密着強度を測定するための密着強度測定用治具であって、板状サンプルの裏面側に位置する平板状ガイド、板状サンプル表面側に位置し、平板状ガイドに対して略直角な引き掻き面を有する引き掻き爪部、およびこれらの相対的な位置関係を調整するための固定部とからなり、平板状ガイドと引き掻き爪部の間のスリット状間隙を板状サンプルが平板状ガイドに沿ってスライドでき、該引き掻き面により接着物にのみ加重できる構造であることを特徴とする密着強度測定用治具である。
【０００９】
さらには、上記固定部が、板状サンプルの厚さをＤ（ｍｍ）、平板状ガイドと引き掻き爪間のスリット状間隙をＧ（ｍｍ）、接着物の厚さをｄ（ｍｍ）としたときに、Ｄ＜Ｇ＜Ｄ＋０．３×ｄの関係を満足する様にスリット状間隙Ｇを調整する機構を有することを特徴とする上記の密着強度測定用治具である。
【考案の効果】
【００１０】
本考案の密着強度測定用治具により、板状サンプル表面の接着物の密着強度を、評価者に影響されることなく定量的に評価することができ、板状サンプル表面の改質手法の開発や、接着物の選択を効率よく推進することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本考案の密着強度測定用治具を用いた、板状サンプル表面の接着物の密着強度の測定原理を示す概略図である。
【図２】本考案の密着強度測定用治具の構造の一例を示す概略図である。
【図３】本考案における板状サンプルの厚さＤ（ｍｍ）、平板状ガイドと引き掻き爪間のスリット状間隙Ｇ（ｍｍ）、接着物の厚さｄ（ｍｍ）の関係を示す図である。
【考案を実施するための形態】
【００１２】
図１に、本考案の密着強度測定用治具を用いて板状サンプル表面の接着物を引き掻きながら密着強度を測定する原理を示す。引っ張り試験機の上部の把持具１に装着された本考案の密着強度測定用治具３により、下部の把持具２に略垂直に固定された板状サンプル４表面の接着物５を引き掻きながら密着力を測定する。
【００１３】
図２に本考案の密着強度測定用治具の構造の一例を示す。１１は平板状ガイド、１２は引き掻き面であって平板状ガイド１１に対してほぼ直角に配置される。引き掻き面１２を有する引き掻き爪部１３は平板状ガイド１１との間にスリット状間隙を形成し、板状サンプルが該スリット状間隙をスライドすることができる。平板状ガイド１１と引き掻き爪部１３との相対的な位置関係を固定部１４により調整する。図２では、一定の厚さのスペーサー１５を挟み込んで１６の固定用ビスによる固定を行っているが、調整のための方法は上記方法に限定されない。
【００１４】
図３により本考案の密着強度測定用治具を用いて密着強度を測定する際の、板状サンプル４および接着物５、平板状ガイド１１、および引き掻き爪部１３の詳細な位置関係を示す。平板状ガイド１１は板状サンプル４の裏面側に位置し、板状サンプル４の表面側には引き掻き爪部１３が配置され、引き掻き面１２により接着物５にのみ加重され、接着物を引き掻く際の強度が引っ張り試験機に記録される。
【００１５】
この際、板状サンプルの厚さをＤ（ｍｍ）、平板状ガイドと引き掻き爪間のスリット状間隙をＧ（ｍｍ）、接着物の厚さをｄ（ｍｍ）としたときに、Ｄ＜Ｇ＜Ｄ＋０．３×ｄの関係を満足することが好ましい。図３において、符号２２に示す板状サンプルの厚さＤと、符号２１に示すスリット状間隙Ｇ、符号２３に示す接着物の厚さｄの関係において、板状サンプル４がスリット状間隙をスライドするためにはＤ＜Ｇとすることは必須である。一方でＧが大きすぎると、引き掻き面１２が接着物５の板状サンプルとの接着面に近い部分に加重されたり、離れた部分に加重されたりすることで再現性が低下するため、再現性良く密着強度を測定するためにはスリット状間隙Ｇと板状サンプルの厚さＤの差、いわゆるクリアランス（Ｇ−Ｄ）が、接着物の厚さｄの３割未満とすることが好ましい。すなわち数式で表すとＧ＜Ｄ＋０．３×ｄとすることが好ましい。  このように調整することで、引き掻き面１２が接着物５の板状サンプル４の表面になるべく近い部分に加重することができ、再現性良く密着強度を測定することができる。異なった厚さの板状サンプルに対応してこの関係を満足するよう、図２における固定部１４により調整を行う機構を有することが好ましい。
【００１６】
密着強度測定時に注意すべきことは、本考案の密着強度測定用治具と板状サンプルを引っ張り試験機の上下の把持具にセットした際の相対的な位置関係である。板状サンプルは下部把持具に略垂直に固定されるため、上部把持具に装着された本考案の密着強度測定用治具のスリット状間隙に板状サンプルを挟んだ際に、板状サンプルと平板状ガイドが略並行となることが好ましい。略並行とすることで、板状サンプル自体がスリット状間隙を抵抗なくスライドすることができ、引き掻き面で接着物のみに加重することができる。
【実施例１】
【００１７】
まず、測定に使用する板状サンプルである太陽電池疑似モジュール（板状サンプル）を作製するため、表面保護ガラス（ＡＧＣファブリテック（株）白板生ガラス、厚さ３．２ｍｍ×縦１５０ｍｍ×横１５０ｍｍ、糸面取品（片面エンボス付））／封止材シート（福斯特製Ｆ８０６、エチレン・酢酸ビニル共重合体シート、厚さ０．４５ｍｍ、１５０ｍｍ×１５０ｍｍにカットしたもの）／封止材シート（同）／評価対象のバックシートの順で積層し、真空ラミネーターで加熱、加圧することで一体成型した。太陽電池疑似モジュールの厚さはノギスで測定して３．５ｍｍであった。
次に、バックシート表面にセロハンテープで引き掻き方向（縦）１０ｍｍ、引き掻き爪に平行な方向（横）３０ｍｍの窓を作成し、接着物成形用マスキングを行った。次にシリコーンシーラント（北京天山製、品番：１５２７）とシリコーンシーラントガンを準備し、上記１０ｍｍ×３０ｍｍの接着物成形用窓にシリコーンシーラントを塗布する。その後、シリコーンシーラントが硬化する前にアクリル板のエッジで均して厚さ３ｍｍに成形し、マスキングを取り除いて引き掻き方向（縦）１０ｍｍ、水平方向（横）３０ｍｍ、厚さ３ｍｍに成形した。上記成形後、１０日間室内常温にて保管し、シリコーンシーラントを硬化させた。  
本考案の密着強度測定用治具の平板状ガイドと引き掻き爪間のスリット状間隙Ｇをスペーサー１５の厚さを調整することで、テーパーゲージで測定しながら４．０ｍｍに調整した。板状サンプルである太陽電池擬似モジュールの厚さ３．５ｍｍとのクリアランスは０．５ｍｍであり、接着物シリコーンシーラントの厚さ３ｍｍの３割よりも小さい設定とした。
まず引っ張り試験機の上部把持具１で本考案の密着強度測定用治具３をチャックし、板状サンプルである太陽電池擬似モジュールに付着しているシリコーンシーラントの下部に引き掻き爪部１３が架かるようにセットし、板状サンプル４を下部把持具２でチャックした。
上部把持具１と下部把持具２に引き離し方向の力（ロードセル５００Ｎ、移動速度：１００ｍｍ／分）を加えると、太陽電池擬似モジュール上のシリコーンシーラントにのみ加重がかかり、密着強度が定量的に測定できることを確認した。１０のサンプルを測定し、平均値に対してすべての測定値が８０〜１２０％の範囲に入ることを確認した。
【実施例２】
【００１８】
スペーサーの厚さを調整することで、平板状ガイドと引き掻き爪間のスリット状間隙を４．７ｍｍに調整したこと以外は実施例１と同様の方法で密着強度測定用治具を作製した。
実施例１と同様に１０のサンプルを測定し、平均値に対してすべての測定値が６０〜１４０％の範囲に入り、ややバラツキの大きい結果となった。
本考案により、人手によるものではなく引っ張り試験機を利用することにより、加重速度を一定にすることができ、再現性のある測定値を得ることができる。
【符号の説明】
【００１９】
１：上部把持具
２：下部把持具
３：密着強度測定用治具
４：板状サンプル
５：接着物
１１：平板状ガイド
１２：引き掻き面
１３：引き掻き爪部
１４：固定部
１５：スペーサー
１６：固定用ビス
２１：スリット状間隙（Ｇ）
２２：板状サンプルの厚さ（Ｄ）
２３：接着物の厚さ（ｄ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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