ダイアフラムシート
【課題】新規な太陽電池モジュールラミネーター用ダイアフラムシートの提供。従来品より耐久性を飛躍的に向上させ、太陽電池モジュールラミネーターの長期間にわたるメンテナンスフリーを実現する。
【解決手段】ダイアフラムシートを、オレフィン系ゴムからなり、ショアＡ硬度を３５〜８０、厚みを２．０〜６．０ｍｍとする。オレフィン系ゴムは例えばエチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）及び／またはエチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）とする。
【解決手段】ダイアフラムシートを、オレフィン系ゴムからなり、ショアＡ硬度を３５〜８０、厚みを２．０〜６．０ｍｍとする。オレフィン系ゴムは例えばエチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）及び／またはエチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池モジュールラミネーター用ダイアフラムシートに関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
一般に太陽電池素子は、水分やほこりの影響を避け、また雹や小石などの衝突、あるいは風圧に耐えるように、何らかの容器や樹脂中に封じ込まれたモジュールとして使用される。例えば表板一枚構造と呼ばれるモジュールは、ガラス板とバックシートの間に太陽電池素子と封止剤を封入した構造となっている。部材は太陽電池モジュール用ラミネーターを用いて接着される。ラミネーターによる接着工程では、ガラス、素子、封止剤、バックシートを重ねたものをダイアフラムで押さえた状態で加熱して、封止剤の加熱溶融と架橋反応がなされる。ラミネーターは、例えば特公平４−６５５５６号に開示されているように、真空ラミネーターが用いられる。
【０００３】
モジュールの封止剤にはエチレンビニルアセテート樹脂（ＥＶＡ）が広く用いられている。ＥＶＡ樹脂には有機過酸化物等の架橋剤が含有され、ラミネーターによる加熱によって溶融と架橋反応がなされる。加熱溶融と架橋を施すための温度は、１２０〜１７０℃程度で行われるが、架橋反応促進のためそれ以上の温度でも行い得る。
【０００４】
前述したように、ダイアフラムシートは押さえ付けて真空を保つために柔軟性が求められ、また加工温度に耐える耐熱性が求められる。そのため従来はシリコーンゴムが広く用いられてきた（特許文献１）。またブチルゴム使用についても開示されている（特許文献２）。
【特許文献１】特公平４−６５５５６号
【特許文献２】国際公開ＷＯ２００４／０３０９００
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ＥＶＡ樹脂からは加熱により、架橋剤である有機過酸化物等を含むガスが発生し、部材周辺のダイアフラムシートを劣化させるという問題がある。シリコーンのシートの場合、短期間のラミネート作業によって硬化して柔軟性が失われ、ひび割れや亀裂が発生し、廃棄・交換しなければならない。高価なシリコーンシートの頻繁な交換による太陽電池製造コストの上昇、及び大面積のダイアフラムシート交換の手間による生産性の低下も問題である。
【０００６】
特許文献２はブチルゴム使用によって寿命を従来の２倍程度に延ばすと記載されているが、未だ満足できる耐久性ではない。またブチルゴムはラミネーター加工時の高温下で容易に軟化して粘着性を帯びるため、取扱いを難しくさせ、さらに軟化したブチルゴムの一部がモジュール製品及びラミネーター自身を汚染するという問題がある。
【０００７】
本発明は上記問題に鑑み、耐久性を飛躍的に向上させ、また高温下使用時に粘着性が増すことによるリリースシートやモジュールとの粘着のない、取扱いも容易なダイアフラムシートを提供し、太陽電池モジュールラミネーターの長期間メンテナンスフリーを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは上記の目的を達成するため、特定の硬度と厚みを持ったオレフィン系ゴムを用い、さらに特定のポリマー組成とし、またさらに特定の安定剤の含有量を所定の範囲に調整することで、ダイアフラムシートとしての耐久性を飛躍的に向上させることを見出し、本発明を完成させた。
【０００９】
すなわち本発明は、
１．オレフィン系ゴムからなり、ショアＡ硬度が３５〜８０であり、厚みが２．０〜６．０ｍｍである、太陽電池モジュールラミネーター用ダイアフラムシート、
２．オレフィン系ゴムが（Ａ）エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）及び／または（Ｂ）エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）である、１のダイアフラムシート、
３．（Ａ）および（Ｂ）成分の分子内のエチレンｍｏｌ％が６０〜８０ｍｏｌ％であり、ジエン含量がヨウ素価０〜３０である、２のダイアフラムシート、
４．オレフィン系ゴム中の（Ａ）成分と（Ｂ）成分のブレンド比Ａ／Ｂが１００／０〜３０／７０である、２乃至３のダイアフラムシート、
５．オレフィン系ゴム中に耐熱安定剤を含み、ダイアフラムシートの少なくとも片方の表面から深さ２ｍｍ内に安定剤が０．１〜５．０ｗｔ％含まれる、１乃至４のダイアフラムシート、
６．耐熱安定剤が酸化防止剤である５のダイアフラムシート、
７．酸化防止剤がフェノール系酸化防止剤又は、フェノール系酸化防止剤にフォスファイト系酸化防止剤、チオエーテル系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤を任意に組み合わせたものである、６のダイアフラムシート、
８．酸化防止剤としてヒンダードフェノール系酸化防止剤を用い、当該ヒンダードフェノール系酸化防止剤の分子量が４００以上である７のダイアフラムシート、
９．ダイアフラムシートの片方の表面から深さ２ｍｍ内の耐熱安定剤の含有率が、それ以外の部分における含有率に対して、１．１〜３．０倍である５乃至８のダイアフラムシート、
１０．架橋密度が０．１×１０−４〜１０×１０−４ｍｏｌ／ｃｍ３である１乃至９のダイアフラムシート、
１１．少なくとも片方の表面に無機フィラーを塗布してある１乃至１０のダイアフラムシート、
１２．無機フィラーが板状形状を有するタルク及び／又はマイカから成る、１１のダイアフラムシート、を提供する。
【００１０】
太陽電池モジュールの封止剤であるＥＶＡ樹脂は、有機過酸化物等の架橋剤を含有する。ラミネーターの加熱によって溶融と架橋がなされるが、このとき架橋剤を含むガスが太陽電池部材周辺に漏出する。本発明のオレフィン系ゴムはこのガスに対する耐久性に優れている。また、真空ラミネーターのダイアフラムシートは、部材に密着するための柔軟性と、加工温度に対する耐熱性が求められる。本発明者はオレフィン系ゴムのショアＡ硬度を３５〜８０とすることで、ダイアフラムシートとして用いられ得ることを見出した。ショアＡ硬度３５未満だとシートが歪みやすくなるためモジュールの押さえつけ・部材への密着がうまくいかないという問題がある。８０を越えてしまうと硬すぎるためダイアフラムシートが割れやすくなるという問題がある。厚さが２．０ｍｍ未満だと押さえつけの圧力が弱いため荷重が分散してしまうという問題がある。厚みが６．０ｍｍを越えると、屈曲性が悪いため押さえつけが点荷重になり、均一な加圧が出来なくなり、問題となる。
【００１１】
オレフィン系ゴムは（Ａ）エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム（ＥＰＤＭ）及び／または（Ｂ）エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）が好適である。これらはＥＶＡから発生するガスに対する耐久性の点で好ましいからである。
【００１２】
また本発明は、オレフィン系ゴムを構成する分子内のエチレンｍｏｌ％が６０〜８０ｍｏｌ％であり、ジエン含量はヨウ素価０〜３０であることを特徴とする。
ここでいうｍｏｌ％とは、ジエンを除いたエチレン−プロピレン構造単位をベースとした値である。エチレンが６０ｍｏｌ％未満だとシートのモジュラスが低すぎるためやわらかすぎ、８０ｍｏｌ％を越えるとゴムらしさが低下するため、いずれの場合もモジュールの押さえつけの際に問題となる。ヨウ素価の値が３０を越えると、ダイアフラム（ゴム）シートが酸化し易くなり耐熱性低下による耐久寿命が問題となる。
【００１３】
オレフィン系ゴム中の（Ａ）成分と（Ｂ）成分のブレンド重量比：Ａ／Ｂは１００／０〜３０／７０が好適である。３０／７０未満、すなわち（Ａ）成分が３０未満になると、ダイアフラムシートの架橋密度が低下し、ダイアフラムとしての機能を果たせない。
【００１４】
オレフィン系ゴム中には耐熱性向上のために耐熱安定剤を含有させることが好適であり、ダイアフラムシートの少なくとも片方の表面から深さ２ｍｍ内に安定剤が０．１〜５．０ｗｔ％含まれることが好適である。発明の実施の際は、その面がモジュールに接する側になるように、ラミネーターにセットして用いる。少なくとも片方の表面から深さ２ｍｍ内に所定量の耐熱安定剤がないと、ＥＶＡから発生するガスに対する耐久性の点で劣るからである。また耐熱安定剤の量は０．１ｗｔ％未満だと十分な効果を発揮できない。５．０ｗｔ％を越えると、ダイアフラムシート製造時の架橋密度が低下し、圧縮する機能が低下する可能性がある。
【００１５】
耐熱安定剤としては、フェノール系酸化防止剤又は、フェノール系酸化防止剤にフォスファイト系酸化防止剤、チオエーテル系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤を任意組み合わせたものを用いることが、ＥＶＡから発生するガス中の有機過酸化物のラジカルを捕捉するため好適である。中でも、複数を任意に組み合わせた場合がより効果的である。
【００１６】
フェノール系酸化防止剤の一種であるヒンダードフェノール系酸化防止剤を用いる場合には、耐熱性の点から分子量が４００以上のものが好ましい。耐熱性の点以外でも、分子量が４００以下であることによって、飛散や揮散や、接触する物質に抽出されたりする現象が見られる場合がある。したがって分子量が４００以上のものが好ましく用いられ、更に好ましくは分子量が５００以上のものである。また、高分子量のものを選択することにより、組成物の耐熱性を向上させることができる効果も奏する。
【００１７】
このような分子量が４００以上のヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、例えば、４，４’−メチレン−ビス−（２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール）（ＭＷ＝４２０）や、オクタデシル−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（ＭＷ＝５３１）（チバスペシャルティケミカル社販売の商品名イルガノックス１０７６）、ペンタエリスリトールテトラキス［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］（ＭＷ＝１１７８）（チバスペシャルティケミカル社販売の商品名イルガノックス１０１０）、３，９−ビス［２−〔３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ〕−１，１−ジメチルエチル］−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５．５］ウンデカン（ＭＷ＝７４１）（住友化学社販売の商品名スミライザーＧＡ−８０）などが挙げられる。
【００１８】
フォスファイト系酸化防止剤は、例えば、トリス−（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）フォスファイト（チバスペシャルティケミカル社販売の商品名イルガフォス１６８、旭電化工業社販売の商品名アデカスタブ２１１２等）やビス−（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ペンタエリスリトール−ジフォスファイト（チバスペシャルティケミカル社販売の商品名イルガフォス１２６、株式会社ＡＤＥＫＡ販売の商品名アデカスタブＰＥＰ−２４Ｇ等）、ビス−（２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェニル）ペンタエリスリトール−ジフォスファイト（株式会社ＡＤＥＫＡ販売の商品名アデカスタブＰＥＰ−３６）、ジステアリル−ペンタエリスリトール−ジフォスファイト（株式会社ＡＤＥＫＡ販売の商品名アデカスタブＰＥＰ−８、城北化学社販売の商品名ＪＰＰ−２０００等）などが挙げられるが、耐加水分解性向上の点でペンタエリスリトール構造を有するものが好ましく、ペンタエリスリトール構造に加えて、さらにｔ−ブチル基を有する芳香族炭化水素基を有するものが特に好ましい。
【００１９】
チオエーテル系酸化防止剤は、例えば、２，２−ビス（｛［３−（ドデシルチオ）プロピオニル］オキシ｝メチル）−１，３−プロパンジイル＝ビス［３−（ドデシルチオ）プロピオナート］（株式会社ＡＤＥＫＡの商品名アデカスタブＡＯ−４１２Ｓ）やジトリデカン−１−イル＝３，３’−スルファンジイルジプロパノアート（株式会社ＡＤＥＫＡの商品名アデカスタブＡＯ−５０３）などが挙げられる。
【００２０】
アミン系酸化防止剤は、ジフェニルアミンやフェニルαナフチルアミンなどの芳香族アミン系を挙げることができる。これらは、本発明の効果を損なわない範囲で、上記ヒンダードフェノール系酸化防止剤やフォスファイト系酸化防止剤と併用することができる。
【００２１】
ダイアフラムシートの片方の表面から深さ２ｍｍ内に一定範囲量の耐熱安定剤が含まれることはＥＶＡから発生するガスに対する耐久性の点で好適である。なぜなら、ダイアイフラムシートの劣化は、ＥＶＡから発生するガスをシート表面が吸収することによって、表面から劣化するからである。また、耐熱安定剤は価格が高く、製品価格の上昇につながる為、必要な箇所のみ高濃度であることが望ましい。本発明は、前者部位における耐熱安定剤の含有率が、後者部位における含有率の１．１〜３．０倍であることを特徴とする。１．１倍未満だとダイアフラム全体に均質に耐熱安定剤を含有させることになり、経済性が損なわれる。３．０倍を超えるとダイアフラムシートの架橋工程で架橋密度が低くなり粘着などの不具合により、成型加工性が悪くなるという問題が生じる。
【００２２】
また本発明のダイアフラムシートは架橋密度０．１×１０−４〜１０×１０−４ｍｏｌ／ｃｍ３であることを特徴とする。０．１×１０−４ｍｏｌ／ｃｍ３未満だとシートが歪みやすくなるためモジュールの押さえつけ・部材への密着がうまくいかないという問題があり、１０×１０−４ｍｏｌ／ｃｍ３を越えるとダイアフラムシートが硬くなりすぎるため割れ易くなる問題を生じる。なお、ダイアフラムシートの架橋には、有機過酸化物架橋剤および架橋助剤としては、一般に知られている、ジアシルパーオキサイド系、オキシエステル系、パーケタール系が好んで用いられる。また、架橋助剤として、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、ｐ、ｐ−ジベンゾイルキノンジオキシム、ｐ.キノンジオキシジズム、１，２ポリブタジエン、トリメチロールプロパントリメタクリレート、エチレンジメタクリレートが好んで用いられる。これらの有機過酸化物及び架橋助剤は、ダイアフラムシートの製造・成型時に全て架橋反応に用いられて分解される。
【００２３】
また本発明のダイアフラムシートは、少なくとも片方の表面に無機フィラーを塗布することが高温時の搬送シートへの貼り付き防止の点から好ましい。無機フィラーの塗布方法としては、例えばタルクをロールに物理的に吸着させて、ロールを回転させながら付与する装置を用いて、タルクを未架橋シートに塗布した後、ロートキュア架橋機やプレス機で１００℃〜２２０℃の温度で１０分〜６０分間圧力と温度を加える。無機フィラーとしては、タルクの他に無水ケイ酸、含水ケイ酸、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、含水ケイ酸アルミニウム、カオリン質クレー、炭酸カルシウム、重質炭カルシウム、塩基性炭酸マグネシウム、アルミナ水和物、けいそう土、硫酸バリウム、マイカ、酸化アルミナ、リポトン、グラファイト、二酸化モリブテン、軽石粉、ガラス粉、ケイ砂である。
中でもタルクやマイカのような板状形状のフィラーが好適である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のダイアフラムシートは、従来のシリコーンやブチルゴムのダイアフラムシートに比べて、ＥＶＡから発生するガスに対する耐久性を飛躍的に向上させ、ラミネーターのメンテナンスフリーの実現に貢献する。また高価なシリコーンシートを廉価な素材とすることで、太陽電池製造コスト削減にも寄与する。またブチルゴムシートに見られる取扱いの悪さ、モジュール製品及びラミネーター自身の汚染を生じないため、生産性向上にもつながる。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例１
オレフィン系ゴムとして（Ａ）エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ：三井化学製 三井ＥＰＴ４０７０ エチレンｍｏｌ％６８ ジエン含量：ヨウ素価 ２０）５０重量部と（Ｂ）エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ：三井ＥＰＴ００４５ エチレンｍｏｌ％６８）５０重量部を用い、カーボンブラック５０重量部、パラフィンオイル５０重量部、ステアリン酸１重量部、亜鉛華５重量部、耐熱安定剤としてフェノール系酸化防止剤であるペンタエリスリトールテトラキス〔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〕（商品名イルガノックス１０１０）を２重量部添加し、ニーダーにて１５分混練りし、コンパウンドを得た。その温度が８０℃以下になってから、ジクミルパーオキサイド（日本油脂製パークミルＤ４０Ｃ）を７重量部配合して、耐熱安定剤量０．９３ｗｔ％であるダイアフラムシート用コンパウンドを作製した。なお、ＥＰＤＭのヨウ素価はＡＳＴＭ Ｄ１９５９−９７にしたがって測定し、他の実施例、比較例も同様とした。
【００２６】
ダイアフラムシート用コンパンウンドを２６インチロールにて、３．２ｍｍの厚みのシートを作成し、その両面にタルク（日本タルク製 タルクＳＷ）をブラシで塗布した後、これを金型プレスで成形し、長さ４．２ｍ、幅２ｍ、厚さ３．０ｍｍのダイアフラムシートを作った。これを太陽電池モジュールラミネーターＬａｍ１５３７（日清紡メカトロニクス社製）にセットし、封止材にＥＶＡシートを用い、加工温度１５０℃、ラミネート時間２０分を１サイクルとして太陽電池モジュール製造作業を行った。このモジュール製造作業を繰返し、モジュールを押さえつけたときにモジュールの外周付近（ＥＶＡから発生するガスの量が最も多いと思われる部分）に位置するダイアフラムシートに亀裂が発生するまでの回数を調べた。
【００２７】
実施例２
オレフィン系ゴムとしてＥＰＤＭ（三井ＥＰＴ４０７０）（エチレンｍｏｌ％６８）を１００重量部、ＥＰＭ（三井ＥＰＴ００４５ エチレンｍｏｌ％６８）を添加せず、耐熱安定剤としてイルガノックス１０１０を３．０重量部、老化防止剤としてアミン系老化防止剤（川口化学工業株式会社製 ＡＮＴＡＧＥ ＲＤ）を２．０重量部加えた以外は実施例１と同様にダイアフラムシートを作成し、ラミネーターにセットして亀裂発生までの回数を調べた。
【００２８】
実施例３
オレフィン系ゴムとしてＥＰＤＭ（三井ＥＰＴ４０７０）（エチレンｍｏｌ％６８）を８０重量部、ＥＰＭ（三井ＥＰＴ００４５ エチレンｍｏｌ％６８）を２０重量部に、耐熱安定剤としてイルガノックス１０１０を１重量部に変更した以外は、実施例１と同様にダイアフラムシートを作成し、ラミネーターにセットして亀裂発生までの回数を調べた。
【００２９】
実施例４
オレフィン系ゴムとしてＥＰＤＭ（三井化学製：三井ＥＰＴ３０７２ 油展量４０部 エチレンｍｏｌ％７８ ジエン含量：ヨウ素価１０）を７０重量部、ＥＰＭ（三井ＥＰＴ００４５ エチレンｍｏｌ％６８）を５０重量部に、パラフィンオイル３０重量部、耐熱安定剤としてイルガノックス１０１０を１重量部に変更した以外は、実施例１と同様にダイアフラムシートを作成し、ラミネーターにセットして亀裂発生までの回数を調べた。
表の記載と整合させるため、ＥＰＤＭ量を７０重量部に修正しました。
【００３０】
実施例５
オレフィン系ゴムとしてＥＰＤＭ（三井ＥＰＴ４０７０ エチレンｍｏｌ％６８）を３０重量部、ＥＰＭ（三井ＥＰＴ００４５ エチレンｍｏｌ％６８）を７０重量部に、耐熱安定剤としてイルガノックス１０１０を１重量部に変更した以外は、実施例１と同様にダイアフラムシートを作成し、ラミネーターにセットして亀裂発生までの回数を調べた。
【００３１】
比較例１
原料がシリコーンであるダイアフラムシートとしてクレハエラストマー株式会社製のＳＲ９５２Ｔ（ショアＡ硬度５０、厚み３．０ｍｍ）を、実施例１と同様にラミネーターにセットして亀裂発生までの回数を調べた。
【００３２】
比較例２
オレフィン系ゴムとしてＥＰＤＭ（三井ＥＰＴ４０７０ エチレンｍｏｌ％６８）を２０重量部、ＥＰＭ（三井ＥＰＴ００４５ エチレンｍｏｌ％６８）を８０重量部とし、カーボンブラックの量を１４０重量部、パラフィンオイルの量を５０重量部とした以外は実施例３と同様にしてショアＡ硬度８２であるダイアフラムシート用コンパウンドを作製し、タルク塗布を行わないこと以外は実施例３と同様に成形してダイアフラムシートを作った。実施例１と同様にラミネーターにセットして亀裂発生までの回数を調べた。
【００３３】
比較例３
オレフィン系ゴムとしてＥＰＤＭ（三井ＥＰＴ４０７０ エチレンｍｏｌ％６８）を２０重量部、ＥＰＭ（三井ＥＰＴ００４５ エチレンｍｏｌ％６８）を８０重量部とし、カーボンブラックの量を５０重量部、パラフィンオイルの量を９０重量部とした以外は実施例３と同様にしてショアＡ硬度３０であるダイアフラムシート用コンパウンドを作製し、タルク塗布を行わないこと以外は実施例３と同様の成形を行い、ダイアフラムシートを作った。なお厚みは７．０ｍｍとした。実施例１と同様にラミネーターにセットして亀裂発生までの回数を調べた。
【００３４】
実施例１〜４及び比較例１〜３について、ダイアフラムシートの組成や物性値と亀裂発生回数の結果を表１に示す。
【００３５】
【表１】
【００３６】
実施例６
オレフィン系ゴムとしてＥＰＤＭ(三井化学社製 三井ＥＰＴ３０９０Ｅ)１００重量部、ＥＰＭを添加せず、耐熱安定剤量としてイルガノックス１０１０を８．６重量部、カーボンブラックを５０重量部、パラフィンオイルを６０重量部とした以外は実施例１と同様にしてダイアフラムシート用コンパウンドを作った。また耐熱安定剤としてイルガノックス１０１０を６．７重量部、カーボンブラックを５０重量部、パラフィンオイル６０を重量部に変更した以外は実施例１と同様にしてダイアフラムシート用コンパウンドを作った。これら二種類のダイアフラムシート用コンパウンドを、タルク塗布を行わない以外は実施例１と同様にしてシート状に成形した。次にこの二種類のシートを重ね合わせてから金型プレスで成形して、片方の表面から深さ２ｍｍ内に耐熱安定剤が３．７ｗｔ％あり、また片方の表面から深さ２ｍｍ内の耐熱安定剤の含有率がそれ以外の部分における含有率に対して１．３倍となるダイアフラムシート(厚み３ｍｍ)を作成した。作成したダイアフラムシートのショアＡ硬度を測定した。またこのシートの耐熱安定剤が多い側の面をモジュールに接する側になるようにラミネーターにセットして、実施例１と同様にして亀裂発生までの回数を調べた。実施例６のダイアフラムシートの組成や物性と、亀裂発生までの回数を表２に示す。なお架橋密度は、以下の溶剤膨潤法（Ｆｌｏｒｙ−Ｒｅｈｎｅｒ法）と呼ばれる方法によって測定されたものである。
【００３７】
ダイアフラムシートから２０ｍｍ×２０ｍｍ×３ｍｍの試験片を打ち抜き、ＪＩＳ
Ｋ６２５８に準拠し、３７℃のトルエン１００ｍｌ中に７２時間浸漬し膨潤させ、平衡膨潤を利用した下記Ｆｌｏｒｙ−Ｒｅｈｎｅｒの式（式１）から求めた。
ν＝{ＶＲ＋ｌｎ（１−ＶＲ）＋μＶＲ２}／{-Ｖ０（ＶＲ１／２-ＶＲ／２）} （式１）
ν：架橋密度（ｍｏｌ／ｃｍ３）
ＶＲ：膨潤した試験片中における純ゴムの容積分率
μ：ゴム− 溶剤間の相互作用定数 （０．４９）
Ｖ０：トルエンの分子容（１０８．１５ｃｍ３）
【００３８】
なお、ＶＲは次の（式２）より求めた。
ＶＲ＝Ｖｒ／（Ｖｒ＋Ｖｓ） （式２）
Ｖｒ：試験片中の純ゴム容量（ｃｍ３）
Ｖｓ：試験片に吸収された溶剤の容量（ｃｍ３）
【００３９】
実施例７
耐熱安定剤としてイルガノックス１０１０を８．６重量部、カーボンブラック６０重量部、パラフィンオイル５０重量部とした以外は実施例１と同様にしてダイアフラムシート用コンパウンドを作った。また耐熱安定剤としてイルガノックス１０１０を５．７部、カーボンブラック６０重量部、パラフィンオイル５０重量部とした以外は実施例１と同様にしてダイアフラムシート用コンパウンドを作った。これら二種類のダイアフラムシート用コンパウンドを用いて、実施例６と同様にダイアフラムシートを作成した。これを実施例６と同様にラミネーターにセットして亀裂発生までの回数を調べた。
【００４０】
実施例８
耐熱安定剤としてイルガノックス１０１０を８．６重量部、カーボンブラック１００重量部、パラフィンオイル５０重量部とした以外は実施例１と同様にしてダイアフラムシート用コンパウンドを作った。また耐熱安定剤量５．１部、カーボンブラック１００重量部、パラフィンオイル５０重量部とした以外は実施例１と同様にしてダイアフラムシート用コンパウンドを作った。これら二種類のダイアフラムシート用コンパウンドを用いて実施例６と同様にダイアフラムシートを作成し、ラミネーターにセットして亀裂発生までの回数を調べた。
【００４１】
実施例９
耐熱安定剤としてイルガノックス１０１０を６．５重量部、カーボンブラック１２０重量部、パラフィンオイル４０重量部とした以外は実施例１と同様にしてダイアフラムシート用コンパウンドを作った。また耐熱安定剤量３．３重量部、カーボンブラック１２０重量部、パラフィンオイル４０重量部とした以外は実施例１と同様にしてダイアフラムシート用コンパウンドを作った。これら二種類のダイアフラムシート用コンパウンドを用いて実施例６と同様にダイアフラムシートを作成し、ラミネーターにセットして亀裂発生までの回数を調べた。
【００４２】
比較例４
耐熱安定剤を配合しない以外は実施例７と同様にして、ダイアフラムシート用コンパウンドを作った。実施例６と同様にダイアフラムシートを作成し、ラミネーターにセットして亀裂発生までの回数を調べた。
【００４３】
比較例５
原料がブチルゴムであるダイアフラムシートとしてクレハエラストマー株式会社製のＶＢ２６０Ｎ（ショアＡ硬度５５、厚み３ｍｍ）を、実施例１と同様にラミネーターにセットして亀裂発生までの回数を調べた。
【００４４】
比較例６
原料がシリコーンであるダイアフラムシートとしてクレハエラストマー株式会社製のＳＷ９５５Ｔ（ショアＡ硬度５５、厚み３．０ｍｍ）を、実施例１と同様にラミネーターにセットして亀裂発生までの回数を調べた。
【００４５】
実施例６〜９及び比較例４〜６について、ダイアフラムシートの組成や物性値と亀裂発生回数の結果を表２に示す。
【００４６】
【表２】
【００４７】
実施例１０〜１３
実施例１０〜１３の耐熱安定剤の種類、添加量を表３に示す。耐熱安定剤の種類と添加量を変えた以外は、実施例１と同様にしてダイアフラムシート用コンパウンドを作成し、また、タルク塗布を行わない以外は実施例１と同様にしてダイアフラムシートを作製し、ラミネーターにセットして亀裂発生までの回数を調べた。結果を表３に示す。
【００４８】
【表３】
【００４９】
表１からわかるように、本発明の実施例は比較例１の従来のシリコーンシート、に比べて、耐久性が大幅に向上したことがわかる。ブチルゴムを原料としたシートより格段に優れていることが比較例５との比較から明らかであり、またブチルゴムシートが高温側で軟化して生じる種々の不具合も生じないため、本発明のダイアフラムシートが優れている。
【００５０】
また、ショアＡ硬度及び厚みを本発明の範囲とすることによって耐久性が大幅に向上することが、表１の比較例２，３との比較からわかる。
【００５１】
さらに、ダイアフラムシートの片方の表面から深さ２ｍｍ内の耐熱安定剤の含有率が、それ以外の部分における含有率に対して所定の倍率であるような構成にすることによって、耐久性が飛躍的に向上することが表２ 実施例6〜9と表１ 実施例１の比較からわかる。
【００５２】
実施例１０〜１３は、耐熱安定剤として、フェノール系酸化防止剤にフォスファイト系酸化防止剤チオエーテル系酸化防止剤又はアミン系酸化防止剤を組み合わせて使うことにより、耐久性が向上したことを示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池モジュールラミネーター用ダイアフラムシートに関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
一般に太陽電池素子は、水分やほこりの影響を避け、また雹や小石などの衝突、あるいは風圧に耐えるように、何らかの容器や樹脂中に封じ込まれたモジュールとして使用される。例えば表板一枚構造と呼ばれるモジュールは、ガラス板とバックシートの間に太陽電池素子と封止剤を封入した構造となっている。部材は太陽電池モジュール用ラミネーターを用いて接着される。ラミネーターによる接着工程では、ガラス、素子、封止剤、バックシートを重ねたものをダイアフラムで押さえた状態で加熱して、封止剤の加熱溶融と架橋反応がなされる。ラミネーターは、例えば特公平４−６５５５６号に開示されているように、真空ラミネーターが用いられる。
【０００３】
モジュールの封止剤にはエチレンビニルアセテート樹脂（ＥＶＡ）が広く用いられている。ＥＶＡ樹脂には有機過酸化物等の架橋剤が含有され、ラミネーターによる加熱によって溶融と架橋反応がなされる。加熱溶融と架橋を施すための温度は、１２０〜１７０℃程度で行われるが、架橋反応促進のためそれ以上の温度でも行い得る。
【０００４】
前述したように、ダイアフラムシートは押さえ付けて真空を保つために柔軟性が求められ、また加工温度に耐える耐熱性が求められる。そのため従来はシリコーンゴムが広く用いられてきた（特許文献１）。またブチルゴム使用についても開示されている（特許文献２）。
【特許文献１】特公平４−６５５５６号
【特許文献２】国際公開ＷＯ２００４／０３０９００
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ＥＶＡ樹脂からは加熱により、架橋剤である有機過酸化物等を含むガスが発生し、部材周辺のダイアフラムシートを劣化させるという問題がある。シリコーンのシートの場合、短期間のラミネート作業によって硬化して柔軟性が失われ、ひび割れや亀裂が発生し、廃棄・交換しなければならない。高価なシリコーンシートの頻繁な交換による太陽電池製造コストの上昇、及び大面積のダイアフラムシート交換の手間による生産性の低下も問題である。
【０００６】
特許文献２はブチルゴム使用によって寿命を従来の２倍程度に延ばすと記載されているが、未だ満足できる耐久性ではない。またブチルゴムはラミネーター加工時の高温下で容易に軟化して粘着性を帯びるため、取扱いを難しくさせ、さらに軟化したブチルゴムの一部がモジュール製品及びラミネーター自身を汚染するという問題がある。
【０００７】
本発明は上記問題に鑑み、耐久性を飛躍的に向上させ、また高温下使用時に粘着性が増すことによるリリースシートやモジュールとの粘着のない、取扱いも容易なダイアフラムシートを提供し、太陽電池モジュールラミネーターの長期間メンテナンスフリーを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは上記の目的を達成するため、特定の硬度と厚みを持ったオレフィン系ゴムを用い、さらに特定のポリマー組成とし、またさらに特定の安定剤の含有量を所定の範囲に調整することで、ダイアフラムシートとしての耐久性を飛躍的に向上させることを見出し、本発明を完成させた。
【０００９】
すなわち本発明は、
１．オレフィン系ゴムからなり、ショアＡ硬度が３５〜８０であり、厚みが２．０〜６．０ｍｍである、太陽電池モジュールラミネーター用ダイアフラムシート、
２．オレフィン系ゴムが（Ａ）エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）及び／または（Ｂ）エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）である、１のダイアフラムシート、
３．（Ａ）および（Ｂ）成分の分子内のエチレンｍｏｌ％が６０〜８０ｍｏｌ％であり、ジエン含量がヨウ素価０〜３０である、２のダイアフラムシート、
４．オレフィン系ゴム中の（Ａ）成分と（Ｂ）成分のブレンド比Ａ／Ｂが１００／０〜３０／７０である、２乃至３のダイアフラムシート、
５．オレフィン系ゴム中に耐熱安定剤を含み、ダイアフラムシートの少なくとも片方の表面から深さ２ｍｍ内に安定剤が０．１〜５．０ｗｔ％含まれる、１乃至４のダイアフラムシート、
６．耐熱安定剤が酸化防止剤である５のダイアフラムシート、
７．酸化防止剤がフェノール系酸化防止剤又は、フェノール系酸化防止剤にフォスファイト系酸化防止剤、チオエーテル系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤を任意に組み合わせたものである、６のダイアフラムシート、
８．酸化防止剤としてヒンダードフェノール系酸化防止剤を用い、当該ヒンダードフェノール系酸化防止剤の分子量が４００以上である７のダイアフラムシート、
９．ダイアフラムシートの片方の表面から深さ２ｍｍ内の耐熱安定剤の含有率が、それ以外の部分における含有率に対して、１．１〜３．０倍である５乃至８のダイアフラムシート、
１０．架橋密度が０．１×１０−４〜１０×１０−４ｍｏｌ／ｃｍ３である１乃至９のダイアフラムシート、
１１．少なくとも片方の表面に無機フィラーを塗布してある１乃至１０のダイアフラムシート、
１２．無機フィラーが板状形状を有するタルク及び／又はマイカから成る、１１のダイアフラムシート、を提供する。
【００１０】
太陽電池モジュールの封止剤であるＥＶＡ樹脂は、有機過酸化物等の架橋剤を含有する。ラミネーターの加熱によって溶融と架橋がなされるが、このとき架橋剤を含むガスが太陽電池部材周辺に漏出する。本発明のオレフィン系ゴムはこのガスに対する耐久性に優れている。また、真空ラミネーターのダイアフラムシートは、部材に密着するための柔軟性と、加工温度に対する耐熱性が求められる。本発明者はオレフィン系ゴムのショアＡ硬度を３５〜８０とすることで、ダイアフラムシートとして用いられ得ることを見出した。ショアＡ硬度３５未満だとシートが歪みやすくなるためモジュールの押さえつけ・部材への密着がうまくいかないという問題がある。８０を越えてしまうと硬すぎるためダイアフラムシートが割れやすくなるという問題がある。厚さが２．０ｍｍ未満だと押さえつけの圧力が弱いため荷重が分散してしまうという問題がある。厚みが６．０ｍｍを越えると、屈曲性が悪いため押さえつけが点荷重になり、均一な加圧が出来なくなり、問題となる。
【００１１】
オレフィン系ゴムは（Ａ）エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム（ＥＰＤＭ）及び／または（Ｂ）エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）が好適である。これらはＥＶＡから発生するガスに対する耐久性の点で好ましいからである。
【００１２】
また本発明は、オレフィン系ゴムを構成する分子内のエチレンｍｏｌ％が６０〜８０ｍｏｌ％であり、ジエン含量はヨウ素価０〜３０であることを特徴とする。
ここでいうｍｏｌ％とは、ジエンを除いたエチレン−プロピレン構造単位をベースとした値である。エチレンが６０ｍｏｌ％未満だとシートのモジュラスが低すぎるためやわらかすぎ、８０ｍｏｌ％を越えるとゴムらしさが低下するため、いずれの場合もモジュールの押さえつけの際に問題となる。ヨウ素価の値が３０を越えると、ダイアフラム（ゴム）シートが酸化し易くなり耐熱性低下による耐久寿命が問題となる。
【００１３】
オレフィン系ゴム中の（Ａ）成分と（Ｂ）成分のブレンド重量比：Ａ／Ｂは１００／０〜３０／７０が好適である。３０／７０未満、すなわち（Ａ）成分が３０未満になると、ダイアフラムシートの架橋密度が低下し、ダイアフラムとしての機能を果たせない。
【００１４】
オレフィン系ゴム中には耐熱性向上のために耐熱安定剤を含有させることが好適であり、ダイアフラムシートの少なくとも片方の表面から深さ２ｍｍ内に安定剤が０．１〜５．０ｗｔ％含まれることが好適である。発明の実施の際は、その面がモジュールに接する側になるように、ラミネーターにセットして用いる。少なくとも片方の表面から深さ２ｍｍ内に所定量の耐熱安定剤がないと、ＥＶＡから発生するガスに対する耐久性の点で劣るからである。また耐熱安定剤の量は０．１ｗｔ％未満だと十分な効果を発揮できない。５．０ｗｔ％を越えると、ダイアフラムシート製造時の架橋密度が低下し、圧縮する機能が低下する可能性がある。
【００１５】
耐熱安定剤としては、フェノール系酸化防止剤又は、フェノール系酸化防止剤にフォスファイト系酸化防止剤、チオエーテル系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤を任意組み合わせたものを用いることが、ＥＶＡから発生するガス中の有機過酸化物のラジカルを捕捉するため好適である。中でも、複数を任意に組み合わせた場合がより効果的である。
【００１６】
フェノール系酸化防止剤の一種であるヒンダードフェノール系酸化防止剤を用いる場合には、耐熱性の点から分子量が４００以上のものが好ましい。耐熱性の点以外でも、分子量が４００以下であることによって、飛散や揮散や、接触する物質に抽出されたりする現象が見られる場合がある。したがって分子量が４００以上のものが好ましく用いられ、更に好ましくは分子量が５００以上のものである。また、高分子量のものを選択することにより、組成物の耐熱性を向上させることができる効果も奏する。
【００１７】
このような分子量が４００以上のヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、例えば、４，４’−メチレン−ビス−（２，６−ジ−ｔ−ブチルフェノール）（ＭＷ＝４２０）や、オクタデシル−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（ＭＷ＝５３１）（チバスペシャルティケミカル社販売の商品名イルガノックス１０７６）、ペンタエリスリトールテトラキス［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］（ＭＷ＝１１７８）（チバスペシャルティケミカル社販売の商品名イルガノックス１０１０）、３，９−ビス［２−〔３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオニルオキシ〕−１，１−ジメチルエチル］−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５．５］ウンデカン（ＭＷ＝７４１）（住友化学社販売の商品名スミライザーＧＡ−８０）などが挙げられる。
【００１８】
フォスファイト系酸化防止剤は、例えば、トリス−（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）フォスファイト（チバスペシャルティケミカル社販売の商品名イルガフォス１６８、旭電化工業社販売の商品名アデカスタブ２１１２等）やビス−（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ペンタエリスリトール−ジフォスファイト（チバスペシャルティケミカル社販売の商品名イルガフォス１２６、株式会社ＡＤＥＫＡ販売の商品名アデカスタブＰＥＰ−２４Ｇ等）、ビス−（２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェニル）ペンタエリスリトール−ジフォスファイト（株式会社ＡＤＥＫＡ販売の商品名アデカスタブＰＥＰ−３６）、ジステアリル−ペンタエリスリトール−ジフォスファイト（株式会社ＡＤＥＫＡ販売の商品名アデカスタブＰＥＰ−８、城北化学社販売の商品名ＪＰＰ−２０００等）などが挙げられるが、耐加水分解性向上の点でペンタエリスリトール構造を有するものが好ましく、ペンタエリスリトール構造に加えて、さらにｔ−ブチル基を有する芳香族炭化水素基を有するものが特に好ましい。
【００１９】
チオエーテル系酸化防止剤は、例えば、２，２−ビス（｛［３−（ドデシルチオ）プロピオニル］オキシ｝メチル）−１，３−プロパンジイル＝ビス［３−（ドデシルチオ）プロピオナート］（株式会社ＡＤＥＫＡの商品名アデカスタブＡＯ−４１２Ｓ）やジトリデカン−１−イル＝３，３’−スルファンジイルジプロパノアート（株式会社ＡＤＥＫＡの商品名アデカスタブＡＯ−５０３）などが挙げられる。
【００２０】
アミン系酸化防止剤は、ジフェニルアミンやフェニルαナフチルアミンなどの芳香族アミン系を挙げることができる。これらは、本発明の効果を損なわない範囲で、上記ヒンダードフェノール系酸化防止剤やフォスファイト系酸化防止剤と併用することができる。
【００２１】
ダイアフラムシートの片方の表面から深さ２ｍｍ内に一定範囲量の耐熱安定剤が含まれることはＥＶＡから発生するガスに対する耐久性の点で好適である。なぜなら、ダイアイフラムシートの劣化は、ＥＶＡから発生するガスをシート表面が吸収することによって、表面から劣化するからである。また、耐熱安定剤は価格が高く、製品価格の上昇につながる為、必要な箇所のみ高濃度であることが望ましい。本発明は、前者部位における耐熱安定剤の含有率が、後者部位における含有率の１．１〜３．０倍であることを特徴とする。１．１倍未満だとダイアフラム全体に均質に耐熱安定剤を含有させることになり、経済性が損なわれる。３．０倍を超えるとダイアフラムシートの架橋工程で架橋密度が低くなり粘着などの不具合により、成型加工性が悪くなるという問題が生じる。
【００２２】
また本発明のダイアフラムシートは架橋密度０．１×１０−４〜１０×１０−４ｍｏｌ／ｃｍ３であることを特徴とする。０．１×１０−４ｍｏｌ／ｃｍ３未満だとシートが歪みやすくなるためモジュールの押さえつけ・部材への密着がうまくいかないという問題があり、１０×１０−４ｍｏｌ／ｃｍ３を越えるとダイアフラムシートが硬くなりすぎるため割れ易くなる問題を生じる。なお、ダイアフラムシートの架橋には、有機過酸化物架橋剤および架橋助剤としては、一般に知られている、ジアシルパーオキサイド系、オキシエステル系、パーケタール系が好んで用いられる。また、架橋助剤として、トリアリルイソシアヌレート、トリアリルシアヌレート、ｐ、ｐ−ジベンゾイルキノンジオキシム、ｐ.キノンジオキシジズム、１，２ポリブタジエン、トリメチロールプロパントリメタクリレート、エチレンジメタクリレートが好んで用いられる。これらの有機過酸化物及び架橋助剤は、ダイアフラムシートの製造・成型時に全て架橋反応に用いられて分解される。
【００２３】
また本発明のダイアフラムシートは、少なくとも片方の表面に無機フィラーを塗布することが高温時の搬送シートへの貼り付き防止の点から好ましい。無機フィラーの塗布方法としては、例えばタルクをロールに物理的に吸着させて、ロールを回転させながら付与する装置を用いて、タルクを未架橋シートに塗布した後、ロートキュア架橋機やプレス機で１００℃〜２２０℃の温度で１０分〜６０分間圧力と温度を加える。無機フィラーとしては、タルクの他に無水ケイ酸、含水ケイ酸、ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、含水ケイ酸アルミニウム、カオリン質クレー、炭酸カルシウム、重質炭カルシウム、塩基性炭酸マグネシウム、アルミナ水和物、けいそう土、硫酸バリウム、マイカ、酸化アルミナ、リポトン、グラファイト、二酸化モリブテン、軽石粉、ガラス粉、ケイ砂である。
中でもタルクやマイカのような板状形状のフィラーが好適である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のダイアフラムシートは、従来のシリコーンやブチルゴムのダイアフラムシートに比べて、ＥＶＡから発生するガスに対する耐久性を飛躍的に向上させ、ラミネーターのメンテナンスフリーの実現に貢献する。また高価なシリコーンシートを廉価な素材とすることで、太陽電池製造コスト削減にも寄与する。またブチルゴムシートに見られる取扱いの悪さ、モジュール製品及びラミネーター自身の汚染を生じないため、生産性向上にもつながる。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例１
オレフィン系ゴムとして（Ａ）エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ：三井化学製 三井ＥＰＴ４０７０ エチレンｍｏｌ％６８ ジエン含量：ヨウ素価 ２０）５０重量部と（Ｂ）エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ：三井ＥＰＴ００４５ エチレンｍｏｌ％６８）５０重量部を用い、カーボンブラック５０重量部、パラフィンオイル５０重量部、ステアリン酸１重量部、亜鉛華５重量部、耐熱安定剤としてフェノール系酸化防止剤であるペンタエリスリトールテトラキス〔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〕（商品名イルガノックス１０１０）を２重量部添加し、ニーダーにて１５分混練りし、コンパウンドを得た。その温度が８０℃以下になってから、ジクミルパーオキサイド（日本油脂製パークミルＤ４０Ｃ）を７重量部配合して、耐熱安定剤量０．９３ｗｔ％であるダイアフラムシート用コンパウンドを作製した。なお、ＥＰＤＭのヨウ素価はＡＳＴＭ Ｄ１９５９−９７にしたがって測定し、他の実施例、比較例も同様とした。
【００２６】
ダイアフラムシート用コンパンウンドを２６インチロールにて、３．２ｍｍの厚みのシートを作成し、その両面にタルク（日本タルク製 タルクＳＷ）をブラシで塗布した後、これを金型プレスで成形し、長さ４．２ｍ、幅２ｍ、厚さ３．０ｍｍのダイアフラムシートを作った。これを太陽電池モジュールラミネーターＬａｍ１５３７（日清紡メカトロニクス社製）にセットし、封止材にＥＶＡシートを用い、加工温度１５０℃、ラミネート時間２０分を１サイクルとして太陽電池モジュール製造作業を行った。このモジュール製造作業を繰返し、モジュールを押さえつけたときにモジュールの外周付近（ＥＶＡから発生するガスの量が最も多いと思われる部分）に位置するダイアフラムシートに亀裂が発生するまでの回数を調べた。
【００２７】
実施例２
オレフィン系ゴムとしてＥＰＤＭ（三井ＥＰＴ４０７０）（エチレンｍｏｌ％６８）を１００重量部、ＥＰＭ（三井ＥＰＴ００４５ エチレンｍｏｌ％６８）を添加せず、耐熱安定剤としてイルガノックス１０１０を３．０重量部、老化防止剤としてアミン系老化防止剤（川口化学工業株式会社製 ＡＮＴＡＧＥ ＲＤ）を２．０重量部加えた以外は実施例１と同様にダイアフラムシートを作成し、ラミネーターにセットして亀裂発生までの回数を調べた。
【００２８】
実施例３
オレフィン系ゴムとしてＥＰＤＭ（三井ＥＰＴ４０７０）（エチレンｍｏｌ％６８）を８０重量部、ＥＰＭ（三井ＥＰＴ００４５ エチレンｍｏｌ％６８）を２０重量部に、耐熱安定剤としてイルガノックス１０１０を１重量部に変更した以外は、実施例１と同様にダイアフラムシートを作成し、ラミネーターにセットして亀裂発生までの回数を調べた。
【００２９】
実施例４
オレフィン系ゴムとしてＥＰＤＭ（三井化学製：三井ＥＰＴ３０７２ 油展量４０部 エチレンｍｏｌ％７８ ジエン含量：ヨウ素価１０）を７０重量部、ＥＰＭ（三井ＥＰＴ００４５ エチレンｍｏｌ％６８）を５０重量部に、パラフィンオイル３０重量部、耐熱安定剤としてイルガノックス１０１０を１重量部に変更した以外は、実施例１と同様にダイアフラムシートを作成し、ラミネーターにセットして亀裂発生までの回数を調べた。
表の記載と整合させるため、ＥＰＤＭ量を７０重量部に修正しました。
【００３０】
実施例５
オレフィン系ゴムとしてＥＰＤＭ（三井ＥＰＴ４０７０ エチレンｍｏｌ％６８）を３０重量部、ＥＰＭ（三井ＥＰＴ００４５ エチレンｍｏｌ％６８）を７０重量部に、耐熱安定剤としてイルガノックス１０１０を１重量部に変更した以外は、実施例１と同様にダイアフラムシートを作成し、ラミネーターにセットして亀裂発生までの回数を調べた。
【００３１】
比較例１
原料がシリコーンであるダイアフラムシートとしてクレハエラストマー株式会社製のＳＲ９５２Ｔ（ショアＡ硬度５０、厚み３．０ｍｍ）を、実施例１と同様にラミネーターにセットして亀裂発生までの回数を調べた。
【００３２】
比較例２
オレフィン系ゴムとしてＥＰＤＭ（三井ＥＰＴ４０７０ エチレンｍｏｌ％６８）を２０重量部、ＥＰＭ（三井ＥＰＴ００４５ エチレンｍｏｌ％６８）を８０重量部とし、カーボンブラックの量を１４０重量部、パラフィンオイルの量を５０重量部とした以外は実施例３と同様にしてショアＡ硬度８２であるダイアフラムシート用コンパウンドを作製し、タルク塗布を行わないこと以外は実施例３と同様に成形してダイアフラムシートを作った。実施例１と同様にラミネーターにセットして亀裂発生までの回数を調べた。
【００３３】
比較例３
オレフィン系ゴムとしてＥＰＤＭ（三井ＥＰＴ４０７０ エチレンｍｏｌ％６８）を２０重量部、ＥＰＭ（三井ＥＰＴ００４５ エチレンｍｏｌ％６８）を８０重量部とし、カーボンブラックの量を５０重量部、パラフィンオイルの量を９０重量部とした以外は実施例３と同様にしてショアＡ硬度３０であるダイアフラムシート用コンパウンドを作製し、タルク塗布を行わないこと以外は実施例３と同様の成形を行い、ダイアフラムシートを作った。なお厚みは７．０ｍｍとした。実施例１と同様にラミネーターにセットして亀裂発生までの回数を調べた。
【００３４】
実施例１〜４及び比較例１〜３について、ダイアフラムシートの組成や物性値と亀裂発生回数の結果を表１に示す。
【００３５】
【表１】
【００３６】
実施例６
オレフィン系ゴムとしてＥＰＤＭ(三井化学社製 三井ＥＰＴ３０９０Ｅ)１００重量部、ＥＰＭを添加せず、耐熱安定剤量としてイルガノックス１０１０を８．６重量部、カーボンブラックを５０重量部、パラフィンオイルを６０重量部とした以外は実施例１と同様にしてダイアフラムシート用コンパウンドを作った。また耐熱安定剤としてイルガノックス１０１０を６．７重量部、カーボンブラックを５０重量部、パラフィンオイル６０を重量部に変更した以外は実施例１と同様にしてダイアフラムシート用コンパウンドを作った。これら二種類のダイアフラムシート用コンパウンドを、タルク塗布を行わない以外は実施例１と同様にしてシート状に成形した。次にこの二種類のシートを重ね合わせてから金型プレスで成形して、片方の表面から深さ２ｍｍ内に耐熱安定剤が３．７ｗｔ％あり、また片方の表面から深さ２ｍｍ内の耐熱安定剤の含有率がそれ以外の部分における含有率に対して１．３倍となるダイアフラムシート(厚み３ｍｍ)を作成した。作成したダイアフラムシートのショアＡ硬度を測定した。またこのシートの耐熱安定剤が多い側の面をモジュールに接する側になるようにラミネーターにセットして、実施例１と同様にして亀裂発生までの回数を調べた。実施例６のダイアフラムシートの組成や物性と、亀裂発生までの回数を表２に示す。なお架橋密度は、以下の溶剤膨潤法（Ｆｌｏｒｙ−Ｒｅｈｎｅｒ法）と呼ばれる方法によって測定されたものである。
【００３７】
ダイアフラムシートから２０ｍｍ×２０ｍｍ×３ｍｍの試験片を打ち抜き、ＪＩＳ
Ｋ６２５８に準拠し、３７℃のトルエン１００ｍｌ中に７２時間浸漬し膨潤させ、平衡膨潤を利用した下記Ｆｌｏｒｙ−Ｒｅｈｎｅｒの式（式１）から求めた。
ν＝{ＶＲ＋ｌｎ（１−ＶＲ）＋μＶＲ２}／{-Ｖ０（ＶＲ１／２-ＶＲ／２）} （式１）
ν：架橋密度（ｍｏｌ／ｃｍ３）
ＶＲ：膨潤した試験片中における純ゴムの容積分率
μ：ゴム− 溶剤間の相互作用定数 （０．４９）
Ｖ０：トルエンの分子容（１０８．１５ｃｍ３）
【００３８】
なお、ＶＲは次の（式２）より求めた。
ＶＲ＝Ｖｒ／（Ｖｒ＋Ｖｓ） （式２）
Ｖｒ：試験片中の純ゴム容量（ｃｍ３）
Ｖｓ：試験片に吸収された溶剤の容量（ｃｍ３）
【００３９】
実施例７
耐熱安定剤としてイルガノックス１０１０を８．６重量部、カーボンブラック６０重量部、パラフィンオイル５０重量部とした以外は実施例１と同様にしてダイアフラムシート用コンパウンドを作った。また耐熱安定剤としてイルガノックス１０１０を５．７部、カーボンブラック６０重量部、パラフィンオイル５０重量部とした以外は実施例１と同様にしてダイアフラムシート用コンパウンドを作った。これら二種類のダイアフラムシート用コンパウンドを用いて、実施例６と同様にダイアフラムシートを作成した。これを実施例６と同様にラミネーターにセットして亀裂発生までの回数を調べた。
【００４０】
実施例８
耐熱安定剤としてイルガノックス１０１０を８．６重量部、カーボンブラック１００重量部、パラフィンオイル５０重量部とした以外は実施例１と同様にしてダイアフラムシート用コンパウンドを作った。また耐熱安定剤量５．１部、カーボンブラック１００重量部、パラフィンオイル５０重量部とした以外は実施例１と同様にしてダイアフラムシート用コンパウンドを作った。これら二種類のダイアフラムシート用コンパウンドを用いて実施例６と同様にダイアフラムシートを作成し、ラミネーターにセットして亀裂発生までの回数を調べた。
【００４１】
実施例９
耐熱安定剤としてイルガノックス１０１０を６．５重量部、カーボンブラック１２０重量部、パラフィンオイル４０重量部とした以外は実施例１と同様にしてダイアフラムシート用コンパウンドを作った。また耐熱安定剤量３．３重量部、カーボンブラック１２０重量部、パラフィンオイル４０重量部とした以外は実施例１と同様にしてダイアフラムシート用コンパウンドを作った。これら二種類のダイアフラムシート用コンパウンドを用いて実施例６と同様にダイアフラムシートを作成し、ラミネーターにセットして亀裂発生までの回数を調べた。
【００４２】
比較例４
耐熱安定剤を配合しない以外は実施例７と同様にして、ダイアフラムシート用コンパウンドを作った。実施例６と同様にダイアフラムシートを作成し、ラミネーターにセットして亀裂発生までの回数を調べた。
【００４３】
比較例５
原料がブチルゴムであるダイアフラムシートとしてクレハエラストマー株式会社製のＶＢ２６０Ｎ（ショアＡ硬度５５、厚み３ｍｍ）を、実施例１と同様にラミネーターにセットして亀裂発生までの回数を調べた。
【００４４】
比較例６
原料がシリコーンであるダイアフラムシートとしてクレハエラストマー株式会社製のＳＷ９５５Ｔ（ショアＡ硬度５５、厚み３．０ｍｍ）を、実施例１と同様にラミネーターにセットして亀裂発生までの回数を調べた。
【００４５】
実施例６〜９及び比較例４〜６について、ダイアフラムシートの組成や物性値と亀裂発生回数の結果を表２に示す。
【００４６】
【表２】
【００４７】
実施例１０〜１３
実施例１０〜１３の耐熱安定剤の種類、添加量を表３に示す。耐熱安定剤の種類と添加量を変えた以外は、実施例１と同様にしてダイアフラムシート用コンパウンドを作成し、また、タルク塗布を行わない以外は実施例１と同様にしてダイアフラムシートを作製し、ラミネーターにセットして亀裂発生までの回数を調べた。結果を表３に示す。
【００４８】
【表３】
【００４９】
表１からわかるように、本発明の実施例は比較例１の従来のシリコーンシート、に比べて、耐久性が大幅に向上したことがわかる。ブチルゴムを原料としたシートより格段に優れていることが比較例５との比較から明らかであり、またブチルゴムシートが高温側で軟化して生じる種々の不具合も生じないため、本発明のダイアフラムシートが優れている。
【００５０】
また、ショアＡ硬度及び厚みを本発明の範囲とすることによって耐久性が大幅に向上することが、表１の比較例２，３との比較からわかる。
【００５１】
さらに、ダイアフラムシートの片方の表面から深さ２ｍｍ内の耐熱安定剤の含有率が、それ以外の部分における含有率に対して所定の倍率であるような構成にすることによって、耐久性が飛躍的に向上することが表２ 実施例6〜9と表１ 実施例１の比較からわかる。
【００５２】
実施例１０〜１３は、耐熱安定剤として、フェノール系酸化防止剤にフォスファイト系酸化防止剤チオエーテル系酸化防止剤又はアミン系酸化防止剤を組み合わせて使うことにより、耐久性が向上したことを示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オレフィン系ゴムからなり、ショアＡ硬度が３５〜８０であり、厚みが２．０〜６．０ｍｍである、太陽電池モジュールラミネーター用ダイアフラムシート。
【請求項２】
オレフィン系ゴムが（Ａ）エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）及び／または（Ｂ）エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）である、請求項１のダイアフラムシート。
【請求項３】
オレフィン系ゴムを構成する分子内のエチレンｍｏｌ％が６０〜８０ｍｏｌ％であり、ジエン含量がヨウ素価０〜３０である、請求項２のダイアフラムシート。
【請求項４】
オレフィン系ゴム中の（Ａ）成分と（Ｂ）成分のブレンド比Ａ／Ｂが１００／０〜３０／７０である、請求項２乃至３のダイアフラムシート。
【請求項５】
オレフィン系ゴム中に耐熱安定剤を含み、ダイアフラムシートの少なくとも片方の表面から深さ２ｍｍ内に耐熱安定剤が０．１〜５．０ｗｔ％含まれる、請求項１乃至４のダイアフラムシート。
【請求項６】
耐熱安定剤が酸化防止剤である請求項５のダイアフラムシート。
【請求項７】
酸化防止剤がフェノール系酸化防止剤又は、フェノール系酸化防止剤にフォスファイト系酸化防止剤、チオエーテル系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤を任意に組み合わせたものである、請求項６のダイアフラムシート。
【請求項８】
酸化防止剤としてヒンダードフェノール系酸化防止剤を用い、当該ヒンダードフェノール系酸化防止剤の分子量が４００以上である請求項７のダイアフラムシート。
【請求項９】
ダイアフラムシートの片方の表面から深さ２ｍｍ内の耐熱安定剤の含有率が、それ以外の部分における含有率に対して、１．１〜３．０倍である請求項5乃至８のダイアフラムシート。
【請求項１０】
架橋密度が０．１×１０−４〜１０×１０−４ｍｏｌ／ｃｍ３である請求項1乃至９のダイアフラムシート。
【請求項１１】
少なくとも片方の表面に無機フィラーを塗布してある請求項１乃至１０のダイアフラムシート。
【請求項１２】
無機フィラーが板状形状を有するタルク及び／又はマイカから成る、請求項１１のダイアフラムシート。
【請求項１】
オレフィン系ゴムからなり、ショアＡ硬度が３５〜８０であり、厚みが２．０〜６．０ｍｍである、太陽電池モジュールラミネーター用ダイアフラムシート。
【請求項２】
オレフィン系ゴムが（Ａ）エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）及び／または（Ｂ）エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＭ）である、請求項１のダイアフラムシート。
【請求項３】
オレフィン系ゴムを構成する分子内のエチレンｍｏｌ％が６０〜８０ｍｏｌ％であり、ジエン含量がヨウ素価０〜３０である、請求項２のダイアフラムシート。
【請求項４】
オレフィン系ゴム中の（Ａ）成分と（Ｂ）成分のブレンド比Ａ／Ｂが１００／０〜３０／７０である、請求項２乃至３のダイアフラムシート。
【請求項５】
オレフィン系ゴム中に耐熱安定剤を含み、ダイアフラムシートの少なくとも片方の表面から深さ２ｍｍ内に耐熱安定剤が０．１〜５．０ｗｔ％含まれる、請求項１乃至４のダイアフラムシート。
【請求項６】
耐熱安定剤が酸化防止剤である請求項５のダイアフラムシート。
【請求項７】
酸化防止剤がフェノール系酸化防止剤又は、フェノール系酸化防止剤にフォスファイト系酸化防止剤、チオエーテル系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤を任意に組み合わせたものである、請求項６のダイアフラムシート。
【請求項８】
酸化防止剤としてヒンダードフェノール系酸化防止剤を用い、当該ヒンダードフェノール系酸化防止剤の分子量が４００以上である請求項７のダイアフラムシート。
【請求項９】
ダイアフラムシートの片方の表面から深さ２ｍｍ内の耐熱安定剤の含有率が、それ以外の部分における含有率に対して、１．１〜３．０倍である請求項5乃至８のダイアフラムシート。
【請求項１０】
架橋密度が０．１×１０−４〜１０×１０−４ｍｏｌ／ｃｍ３である請求項1乃至９のダイアフラムシート。
【請求項１１】
少なくとも片方の表面に無機フィラーを塗布してある請求項１乃至１０のダイアフラムシート。
【請求項１２】
無機フィラーが板状形状を有するタルク及び／又はマイカから成る、請求項１１のダイアフラムシート。
【公開番号】特開２０１１−１９９２６２（Ｐ２０１１−１９９２６２Ａ）
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１２６８（Ｐ２０１１−２１２６８）
【出願日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【出願人】（０００００４３７４）日清紡ホールディングス株式会社 (370)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【出願人】（０００００４３７４）日清紡ホールディングス株式会社 (370)
【Ｆターム（参考）】
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