(57)【要約】      （修正有）【課題】温度変化や荷重がかかった際に破損しにくいシール構造を有し、かつ生産性を向上できる部材の製造方法を提供する。【解決手段】スチレン系ブロック共重合体、ブチルゴム、粘着付与樹脂、液状樹脂、ワックスを必須成分とするホットメルト組成物を被着材に塗布した後に冷却し、被着材上に固形のホットメルト組成物を形成させた後、再加熱して被着材を組み付ける。再加熱温度が低温でもシール性に優れたシール構造が形成され、生産性を向上できる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
スチレン系ブロック共重合体、ブチルゴム、粘着付与樹脂、液状樹脂、ワックスを必須成分とするホットメルト組成物を被着材に塗布した後に冷却し、被着材上に固形のホットメルト組成物を形成させた後、再加熱して被着材を組み付けることにより、シール構造を形成させたことを特徴とする部材の製造方法。
【請求項２】
請求項１の製造方法により製造された太陽電池パネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は温度変化や荷重がかかった際に破損しにくいシール構造を有し、かつ生産性を向上できる部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池は光エネルギーを電力に変換する発電装置であり、燃料等を必要とせず持続的に発電できる、可動部がなくメンテナンス性に優れる、二酸化炭素等の温室効果ガスを排出しない、屋根や壁に設置可能で場所を取らない等の特長を有し、宇宙空間、山岳地、離島のように他の発電、給電方法が困難な場所や、クリーンな発電装置として事業所や家庭にも設置されるようになっている。
【０００３】
太陽電池はセルと呼ばれる太陽電池素子を金属フレームとガラスで保護してモジュール化して製造されており、金属フレームとガラスのシールには様々な樹脂が用いられているが、金属及びガラスへの密着性や、温度変化による膨張率の差や荷重がかかった際に応力緩和性能が必要なことから、ホットメルト樹脂が使用されている。ところで、太陽電池は他の発電方式と比較すると発電コストが割高である点が普及の妨げの一つの要因となっており、太陽電池を構成する部材やその組み立て方法についても合理化が強く求められている。
【０００４】
従来、太陽電池の製造において金属フレームとガラスをシールする際、特許文献１記載のような従来のホットメルト樹脂では金属フレームに塗布後、すぐに組み付けを行わなければなかった。部材の組み付けはホットメルト樹脂の塗布工程よりも時間がかかるため、組み付け工程を基準にすると塗布工程の稼働率が低下し、塗布工程を基準にすると組み付けラインを複数設ける等の対応が必要であるため、生産性の向上が困難であった。
【特許文献１】特開２００４−１８９８４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、温度変化や荷重がかかった際に破損しにくいシール構造を有し、かつ生産性を向上できる太陽電池パネル等の部材の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らが鋭意検討した結果、特定の必須成分を含有するホットメルト樹脂を用いた場合、ホットメルト組成物を被着材に塗布した後に冷却し、被着材上に固形のホットメルト組成物を形成させた後、加熱して被着材を組み付けることにより良好なシール性能が得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００７】
なお、ホットメルト組成物であれば理論上はその種類を問わず前記製造方法を行うことができると考えられるが、本発明者らが特定した以外のホットメルト組成物を用いた場合、再加熱温度を高温にする必要があったり、ホットメルト組成物を塗布後に直ちに組み付けた場合よりもシール性能が著しく低下する等の問題があり、結局生産性を向上させることはできなかった。
【０００８】
即ち、本発明はスチレン系ブロック共重合体、ブチルゴム、粘着付与樹脂、液状樹脂、ワックスを必須成分とするホットメルト組成物を被着材に塗布した後に冷却し、被着材上に固形のホットメルト組成物を形成させた後、再加熱して被着材を組み付けることにより、シール構造を形成させたことを特徴とする部材の製造方法である。
また、前記製造方法により製造された太陽電池パネルである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の部材の製造方法を用いれば、塗布工程と組み付け工程の生産性が異なる部材の製造においても、塗布作業をまとめて行った後に組み付け工程だけを行うことが可能なため、それぞれの工程におけるロスがなく、生産性を向上させることができる。また、本発明の太陽電池パネルは効率良く製造できるため、太陽電池のコスト競争力向上に有用な部材となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明で用いるホットメルト組成物の各必須成分について説明する。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。具体的にはスチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体（ＳＩＳ）、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＳＢＳ）、スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）、α−メチルスチレン−ブタジエン−α−メチルスチレンブロック共重合体、α−メチルスチレン−イソプレン−α−メチルスチレンブロック共重合体や、これらの水素添加変性物、例えばスチレン−エチレン−（エチレン−プロピレン）−スチレンブロック共重合体（ＳＥＥＰＳ）、スチレン−エチレン−プロピレン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＰＳ）等が挙げられる。
【００１１】
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程度ものが好ましい。ブチルゴムとスチレン系ブロック共重合体の配合量は、それぞれホットメルト組成物全体に対して２０〜３５重量％、３〜１５重量％の範囲で選択することが好ましい。
【００１２】
粘着付与樹脂としては、テルペン樹脂、テルペンフェノール樹脂、ロジン樹脂、水添ロジン樹脂、石油樹脂、水添石油樹脂等が挙げられる。
【００１３】
パラフィンワックス及び液状樹脂は、溶融時の流動性や粘着性の制御を目的として添加される。液状樹脂の具体例として、液状ポリブタジエンや液状ポリブテン等が挙げられる。
【００１４】
ホットメルト組成物には前記必須成分の他、タルク、クレー、シリカ、炭酸カルシウム、酸化チタン、中空フィラー等の充填材を配合できる。特に中空フィラーは充填性、軽量化、流動性の調整等の機能を有するとともに沈降しにくいという特徴がある。具体例として、平均粒子径が１００μｍ以下、見かけ比重が１．０以下のガラスマイクロバルーン、パーライト、シリカバルーン、アルミナバルーン、カーボンバルーン、アルミノシリケートバルーンなどが挙げられるが、これらの中では、シリカバルーンが入手性、コスト面などの点で好ましい。
【００１５】
また、耐熱老化性が必要な場合には酸化防止剤を添加することができる。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、ヒンダート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が挙げられる。
【００１６】
フェノール系酸化防止剤としては、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等が挙げられる。
【００１７】
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）ホスフェイト、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ェイト、ドステアリルペンタンエリスリトールジホスフェイト、リン酸２水素ナトリウム、リン酸１水素２ナトリウム等が挙げられる。
【００１８】
ヒンダート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−４−ピペリジル）セバケート、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−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−４−ピペリジルオキシカルボニル）ブタン、コハク酸ジメチル−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−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）−１，１−ビス（２，２，６，６−テトラメチル−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−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン、ビス（オクチロン−２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート等が挙げられる。
【００１９】
ホットメルト組成物は上記各配合成分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混練りすることにより得られる。ホットメルト組成物を溶融して被着材に塗布した後に放置すれば空気中で冷却され、被着材上に固形のホットメルト組成物を形成させる。この被着材は長期間保管することができ、部材を製造する際に加熱することによって、容易に接着可能となるため被着材を組み付けることができる。これは本発明のホットメルト組成物が比較的低温でも部材への密着性が発現するため可能となるのであって、一般のホットメルト組成物ではより高温にしないと密着性が発現しないため、基材ごと高温に加熱することにより基材が劣化したり、加熱時に余計な時間やエネルギーが必要となる問題や、低温で組み付けを行った場合は密着性が発現せず、シール性能が著しく低下する等の問題が生じる。
【００２０】
以下、実施例を挙げて本発明をより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】
【００２１】
ホットメルト組成物の製造
ブチルゴムであるブチル０６５（日本ブチル株式会社製、商品名）２５重量部、ＳＥＰＳであるセプトン２０６３（株式会社クラレ製、商品名）５重量部、脂環式粘着付与樹脂であるエスコレッツＥＣＲ−２３５Ｅ（トーネックス株式会社製、商品名）４５重量部、液状ポリブテンであるＨＶ−３００（新日本石油化学株式会社製、商品名）１３重量部、パラフィンワックスであるビスコール５５０Ｐ（三洋化成工業株式会社製、商品名）１０重量部、シランカップリング剤である１，３−ビス（アミノプロピル）テトラメチルジシロキサン（ＡＰＤＳ）１重量部、フェノール系酸化防止剤であるスミライザーＧＡ−８０（住友化学株式会社製、商品名）０．５重量部、リン系酸化防止剤であるＩｒｇａｎｏｘ１２００（チバガイギー社製、商品名）０．５重量部をシグマブレイド型ニーダーで加熱混合して実施例１ホットメルト組成物を得た。
【００２２】
試験方法
溝幅６ｍｍ、深さ９ｍｍの溝部を有し、断面がコの字形状であるアルミフレーム（横幅２０ｍｍ）の溝部に、実施例１のホットメルト組成物を塗布し、２３℃、５０％ＲＨ雰囲気下で１日間放置した。アルミフレームを２３℃、４０℃、６０℃、または８０℃の恒温器中に１０分間静置した後、直ちに厚さ３ｍｍ、横幅２０ｍｍのガラス板をアルミフレームの溝部（ホットメルト組成物が充填されている）に挿入して試験を作製した。試験体を２３℃、５０％ＲＨ雰囲気下で７日間静置後、コの字引張り試験（引張り速度２０ｍｍ／分）を行い、強度と破壊状態を測定した。
【００２３】
比較例１としてＥＶＡを主成分とするホットメルト組成物を用いて組み付けを行い、同様に評価した。
【００２４】
【表１】
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【００２５】
実施例は低温で組み付けを行った場合でも部材への密着性に優れたシール構造が形成されており、温度が上がるにつれて強度が増加する。一方、比較例は低温では組み付けが不可能であり、高温では組み付けができたもののガラスとの密着性が不十分であったため、シール構造を有する部材の製造方法としては適さない。