专利名称:交联密度测定用薄板的制作方法
技术领域:
本发明涉及在使用层压装置、决定层压加工条件时,可估计组件内部的交联密度的交联密度测定用薄板。
背景技术:
太阳能电池组件,为了保护太阳能电池元件以及维持组件自身的形状而使用密封材料来固定太阳能电池元件。该密封材料利用乙烯-醋酸乙烯酯共聚树脂(EVA树脂)等的透明树脂,为了赋予密封材料期望的强度、耐久性,使用有机过氧化物为首的交联剂来调整密封材料的物性的情况较多,该交联反应在成型太阳能电池组件的层压工序中完成。上述密封材料在交联密度过高时变脆,成为裂缝、龟裂的原因,交联密度过低时强度不足,成为密封材料剥离的原因。由于这些不良状况是太阳能电池组件中渗水破坏太阳能电池元件的 主要因素,因此有必要将密封材料的交联密度的偏差控制在最适合范围。密封材料的交联密度受到交联温度或反应时间影响,特别是受到温度的影响较大,另一方面每个层压装置的机座差或层压装置内部的温度分布对密封材料的交联密度也存在影响。因此在层压装置的设置过程中需要精密地调整层压装置内的温度分布。另外,通常由于透明基材(主要是玻璃基材)的翘曲,因而有周边部或四角的交联密度低、中央部的交联密度高的倾向,所以每次变更密封材料的组成/种类时,或者每次变更所制造的太阳能电池组件的大小/构成时,需要进行层压装置内的温度分布调整且需要频繁进行温度分布的调整。目前为止,直接使用在太阳能电池组件制造中实际利用的背板、密封材料、表面层的构成来测定交联密度,由此进行层压装置内的温度分布的调整。
发明内容
但是,在太阳能电池组件的制造中通常使用的EVA树脂等密封剂,较强地粘接于玻璃。测定交联密度必须分解太阳能电池组件并取出密封材料,使用玻璃的太阳能电池组件的分解麻烦且样品的回收难,另外EVA树脂为结晶性的树脂,因此不能通过后述的溶剂膨胀法来测定交联密度。其结果,交联密度的测定/评价需要很多的时间,存在生产成本增加这样的问题。本发明是考虑这样的情况而完成的,目的在于提供可获得用于决定实际的制造条件的信息的交联密度测定用薄板。本发明为(I)—种交联密度测定用薄板,其特征在于,该交联密度测定用薄板是具有支撑体和与所述支撑体成为一体的橡胶薄板部件的复合薄板,通过以太阳能电池组件制造用层压机进行层压处理前后的橡胶薄板部件的交联密度变化,能够算出太阳能电池组件内的密封材料的交联密度。(2)根据(I)所述的交联密度测定用薄板,其中,所述太阳能电池组件制造用层压机为
具有通过隔膜隔开的上腔室和下腔室;在设置于所述下腔室中的热板上配置被加工物;使所述下腔室为真空且将大气导入所述上腔室,用所述热板和按压部件夹压、层压由所述热板加热的所述被加工物;的层压装置。(3)根据(I) (2)所述的交联密度测定用薄板,其中,在所述橡胶薄板部件中形成有狭缝部、凹部、通孔部中的至少一者。(4)根据(3)所述的交联密度测定用薄板,其中,所述狭缝部为宽度O. lmnT5mm的直线状的槽,每Icm橡胶薄板部件存在f 10条所述槽。(5)根据(3)所述的交联密度测定用薄板,其中,上述凹部为宽度O. lmnT5mm的直线状的槽,每Icm橡胶薄板部件存在f 10条所述槽。 (6)根据(3)所述的交联密度测定用薄板,其中,每Icm2橡胶薄板部件存在f 10个所述凹部或所述通孔部。(7)根据(3)、(5)和(6)中任意一项所述的交联密度测定用薄板,其中,所述橡胶薄板部件的凹部是通过压纹加工制作而成的。(8)根据(I) (7)中任意一项所述的交联密度测定用薄板,其中,所述橡胶薄板部件的交联密度为9. OX 1(Γ3 9. OX l(T7mol/cm3。(9)根据(I) (8)中任意一项所述的交联密度测定用薄板,其中,橡胶薄板部件的主要成分为乙烯/ α -烯烃共聚物橡胶(EPM)和/或乙烯/ α -烯烃/非共轭二烯共聚物橡胶(EPDM)。(10)根据(9)所述的交联密度测定用薄板,其中,所述α-烯烃的碳原子数为疒8。(11) 一种交联密度测定用薄板的制造方法,其特征在于,该交联密度测定用薄板是具有支撑体和与所述支撑体成为一体的橡胶薄板部件的复合薄板,通过以太阳能电池组件制造用层压机进行层压处理前后的橡胶薄板部件的交联密度变化,能够算出太阳能电池组件内的密封材料的交联密度;该方法包括针对太阳能电池组件用密封材料,测定通过硫化试验测定硫化曲线时的达到最大扭矩的10%时的时间t1(l (密封材料)的步骤;针对太阳能电池组件用密封材料,测定通过硫化试验测定硫化曲线时的达到最大扭矩的90%时的时间(密封材料)的步骤;通过在橡胶部件中加入添加剂,调整交联速度,从而使对交联密度测定用薄板中的橡胶部件通过硫化试验机测定硫化曲线时的达到最大扭矩的10%时的时间t1(l(测定用薄板)和对交联密度测定用薄板中的橡胶部件通过硫化试验机测定硫化曲线时的达到最大扭矩的90%时的时间t9(l (测定用薄板)满足下述式I和式2的步骤,O. 8彡t10 (密封材料)/t10 (测定用薄板)彡I. 2 (式I)O. 8 ^ t90 (密封材料)Zt90 (测定用薄板)^ I. 2 (式2)。(12)根据(11)所述的交联密度测定用薄板的制造方法,其中,太阳能电池组件制造用层压机为具有通过隔膜隔开的上腔室和下腔室;在设置于所述下腔室中的热板上配置被加工物;使所述下腔室为真空且将大气导入所述上腔室,用所述热板和所述按压部件夹压、层压由所述热板加热的所述被加工物;的层压装置。(13)根据(11) (12)所述的交联密度测定用薄板的制造方法,其中,在所述橡胶薄板部件中形成狭缝部、凹部、通孔部中的至少一者。(14)根据(13)所述的交联密度测定用薄板的制造方法,其中,所述狭缝部为宽度O. lmnT5mm的直线状的槽,每Icm橡胶薄板部件存在1 10条所述槽。(15)根据(13)所述的交联密度测定用薄板的制造方法,其中,所述凹部为宽度O. lmnT5mm的直线状的槽,每Icm橡胶薄板部件存在10条所述槽。(16)根据(13)所述的交联密度测定用薄板的制造方法,其中,每Icm2橡胶薄板部件存在广10个所述凹部或所述通孔部。(17)根据(13)、( 15)和(16)中任意一项所述的交联密度测定用薄板的制造方法,其中,所述橡胶薄板部件的凹部通过压纹加工制作。(18)根据(11) (17)中任意一项所述的交联密度测定用薄板的制造方法,其中,所述橡胶薄板部件的交联密度为9. OX 10_3、. OX 10_7mol/Cm3。(19)根据(11) (18)中任意一项所述的交联密度测定用薄板的制造方法,其中,橡胶薄板部件的主要成分为乙烯/ α -烯烃共聚物橡胶(EPM)和/或乙烯/ α -烯烃/非共轭二烯共聚物橡胶(EPDM)。(20)根据(19)所述的交联密度测定用薄板的制造方法,其中,所述α -烯烃的碳原子数为2 8。在这里所谓硫化试验,是按照JIS K 6300测定硫化曲线。硫化试验机使用7^77 f ^ 7 口 y'—社制MDR2000,在150°C进行测定。另外,交联密度的测定,可用后述的溶剂膨胀法(Flory-Rehner法)进行测定。通过按照图I的流程使用本发明的交联密度测定用薄板,可容易地估计太阳能电池制造用层压装置内的交联密度。交联密度的评价,通过预先把握本发明采用的薄板的交联剂的量与交联密度的关系、交联剂的种类与交联助剂的关系,在获取标准曲线的基础上,测定橡胶薄板的交联密度来代替密封材料的交联密度,所述橡胶薄板是以与密封剂的交联速度大致相同的形式进行材料设计后的橡胶薄板。即,本发明可通过测定交联密度测定用薄板的交联密度来估计太阳能电池组件的密封材料的交联密度。 由此可在短时间把握层压装置内温度分布弓I起的密封材料的交联密度分布,而且通过一次测定,也可以估计多个测定点的交联密度。通过该方法,可以间接地估计通常不能通过膨胀法来评价交联密度的EVA树脂的交联密度。因此,通过使用交联密度测定用薄板可大幅度减少设定温度及设定时间的调整次数,得到可抑制太阳能电池组件制造时的制造成本这样的效果。另外,通过如上述那样地构成交联密度测定用薄板,可将交联密度测定用薄板设计成在将支撑体与橡胶薄板层进行分离时,以及将玻璃层和橡胶薄板层进行分离时,能够不破坏橡胶薄板层并整体剥离。可优选将该交联密度测定用薄板用于以下层压装置,所述层压装置为具有通过隔膜隔开的上腔室和下腔室;在设置于所述下腔室中的热板上配置被加工物;使所述下腔室为真空且将大气导入所述上腔室,用所述热板和按压部件夹压、层压由所述热板加热的所述被加工物;的层压装置。作为第2发明的交联密度测定用薄板是在橡胶薄板部件中形成有狭缝、凹部、孔部的交联密度测定用薄板。在交联密度测定时,由于期望使加热状态与太阳能电池组件制作时相同,因此大多将与太阳能电池组件所使用部件相同的玻璃部件层叠于交联密度测定用薄板的橡胶部件侧进行测定。通过在橡胶薄板部件中形成有狭缝部、凹部、孔部的任一者的结构,在交联密度测定时、橡胶部件被按压时容易流动,可使橡胶部件与玻璃部件无间隙地密合。例如可如图2那样在橡胶薄板部件中设置狭缝部,也可如图3那样在橡胶薄板部件中设置凹部。另外,即使橡胶薄板部件中存在狭缝部,由于通过层压处理橡胶部件熔融并成为一体化,因此可将橡胶薄板层整体剥离。另外,从完全没有间隙地使玻璃部件与橡胶部件密合的观点出发,优选使上述凹部或狭缝为直线状的槽,所述槽以每Icm橡胶部件f 10条、宽度O. lmnT5mm存在,或者每Icm2橡胶薄板部件制作f 10个凹部和通孔部。另外,所述凹部可通过压纹加工以低成本来制作。
作为第3发明的交联密度测定用薄板是橡胶薄板部件的交联密度为
9.OX 10^^9. OX l(T7mol/cm3的上述交联密度测定用薄板。橡胶部件的交联密度可通过施加规定的温度、压力来调整。交联密度过大或过小都不能显示作为橡胶的特性,不优选作为实际的密封材料的代替指标。作为第4发明的交联密度测定用薄板是橡胶成分为乙烯/ α -烯烃共聚物橡胶和/或乙烯/ α -烯烃/非共轭二烯共聚物橡胶的交联密度测定用薄板。作为第5发明的交联密度测定用薄板是α -烯烃的碳原子数为21的交联密度测定用薄板。第4、第5发明在可赋予交联密度测定用薄板良好的成型性方面优选。作为第6发明是关于交联密度测定用薄板的制造方法的发明。通过以(测定用薄板)和(测定用薄板)满足下述式I和式2的形式进行调整、制造,可将密封材料的交联密度和交联密度测定用薄板的交联密度视作等同,进而容易把握密封材料的交联密度。O. 8彡t10 (密封材料)/t10 (测定用薄板)彡I. 2 (式I)O. 8彡t90 (密封材料)Zt90 (测定用薄板)彡I. 2 (式2)
图I为用于调整太阳能电池制造用层压机装置的温度分布的操作流程图。图2为橡胶薄板部件中具有狭缝部的交联密度测定用薄板的示意图,Ca)图为平面图,(b)图为沿着(a)图的B-B线的截面图。图3为橡胶薄板部件中具有直线状的凹部的交联密度测定用薄板的示意图,(a)图为平面图,(b)图为沿着(a)图的B-B线的截面图。图4为支撑体中具有孔部的交联密度测定用薄板的示意图,Ca)图为平面图,(b)图为沿着(a)图的B-B线的截面图。
具体实施例方式以下,对于本发明的交联密度测定用薄板的使用方法,根据图I进行说明。首先进行太阳能电池组件的密封材料的选定(SIOI)。接着使用硫化试验机来评价选定的密封材料的交联速度(S102)。接着,调整交联促进剂的种类和量使得本发明的交联密度测定用薄板的橡胶部件的交联速度与选定的密封材料的交联速度进行比较为相同程度(S103)。交联速度可根据JIS K-6300通过硫化试验机(MDR)进行评价。测定通过硫化试验机测定密封材料与交联密度测定用橡胶部件的硫化曲线时的达到最大扭矩的10%时的时间(t1(l),以及测定通过硫化试验机测定橡胶的硫化曲线时的达到最大扭矩的90%时的时间(t9(l),满足下述(式I)及(式
2)时,交联速度相同。O. 8彡t10 (密封材料)/t10 (测定用薄板)彡I. 2 (式I)O. 8 ^ t90 (密封材料)Zt90 (测定用薄板)彡I. 2 (式2)t10 (密封材料)针对选定的太阳能电池组件用密封材料,通过硫化试验机测定硫 化曲线时的达到最大扭矩的10%时的时间(分钟)t90 (密封材料)针对选定的太阳能电池组件用密封材料,通过硫化试验机测定硫化曲线时的达到最大扭矩的90%时的时间(分钟)t10 (测定用薄板)针对交联密度测定用薄板中的橡胶薄板部件,通过硫化试验机测定硫化曲线时的达到最大扭矩的10%时的时间(分钟)t90 (测定用薄板)针对交联密度测定用薄板中的橡胶薄板部件,通过硫化试验机测定硫化曲线时的达到最大扭矩的90%时的时间(分钟)其后,将调整的橡胶部件与基材进行粘合并制作交联密度测定用薄板(S104)。另夕卜,对于实际使用的密封材料(EVA树脂等)进行硫化试验时的t9(l (密封材料)的值增加5分钟时的交联密度作为目标交联状态,在使用压力机的交联试验中,将直至橡胶部件的交联密度成为目标交联状态的交联时间作为符合经济性的成型加工条件。另外,相对于t9(l增加的时间可根据太阳能电池组件的寿命或发电量来任意决定。接着,将层压装置设定为符合经济性的成型加工条件,使用调整后的交联密度测定用薄板来测定交联后的交联密度,评价与目标交联状态的偏差(S105)。如果没有达到与目标的交联密度相同的值,或者薄板整体没有均匀地交联,则再进行层压装置的温度及时间条件的设定(S106)。反复进行设定和评价直到达到与目标的交联密度同等的值,决定可使薄板整体均匀地交联的条件。以下,对于本发明的交联密度测定用薄板进行具体地说明。本发明的层压装置用交联密度测定用薄板,具有支撑体和橡胶薄板层。虽然适宜将玻璃或$ 7 口 > (注册商标)等的剥离薄板层叠于测定用薄板上使用,也可将其它薄板层压于测定用薄板上使用,但优选将实际生产中使用的背板作为支撑体,另外优选载置太阳能电池组件的生产中实际使用的玻璃部件进行交联密度的测定。<支撑体>作为支撑体,只要在交联密度测定温度下具有可维持形状的耐热性、耐强度的薄板基材则可使用任一材料。例如可例示塑料薄板、纸、合成纸、布、无纺布、金属薄板等。另外可将上述的基材进行层压使用,也可将铝等的金属蒸镀于基材上使用。支撑体的基材,在上述材料中,从成型性、加工性的观点出发,优选塑料薄板基材。另外,从强度、耐热性、成本的观点出发,优选由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)作为主要成分的树脂构成的塑料薄板基材。另外,因为能够使橡胶薄板部件的加热状态与生产的太阳能电池组件的加热状态相同,所以优选使用作为实际生产的支撑体的太阳能电池的背板。另外,交联密度测定的温度范围大约为120°C 180°C。〈橡胶薄板部件〉作为橡胶的成分,可例示天然橡胶(NR)及异戊二烯橡胶(BR)、苯乙烯/ 丁二烯橡胶(SBR)、丁腈橡胶(NBR)、丁二烯橡胶(IIR)、氯丁橡胶(CR)、氯磺化聚乙烯(CSM)、丁基橡胶(IIR)、氯化聚乙烯(CPE)、腈/异戊二烯橡胶(NIR)、丙烯酸橡胶(ACM)、聚氨酯橡胶(U)、环氧氯丙烷橡胶(CHR)、硅橡胶(Q)、乙烯/ a -烯烃共聚物橡胶(EPM)、乙烯/ a -烯烃/非共轭二烯共聚物橡胶(EPDM)及氟橡胶等的合成橡胶等。这些橡胶,可以单独也可以2种以上混合使用。另外所述橡胶薄板层以橡胶成分为主要成分即可,也可与其它的树脂组成物进行混炼、共聚化。另外,橡胶薄板部件,从耐热性的观点出发,优选乙烯/a-烯烃共聚物橡胶以及 乙烯/ α -烯烃/非共轭二烯共聚物橡胶等的交联橡胶和它们的混炼物。以下对于乙烯/α -烯烃共聚物橡胶(EPM)、乙烯/ α -烯烃/非共轭二烯共聚物橡胶(EPDM)进行详细说明。< α-烯烃 >共聚物橡胶中使用的α -烯烃,优选碳原子数为2 8,可以单独也可以2种以上混合。作为碳原子数为21的α-烯烃,可例示丙烯、I-丁烯、I-己烯、I-辛烯等,特别优选使用碳原子数为3的丙烯。<非共轭二烯>共聚物橡胶所使用的非共轭二烯可使用已公知的各种公知的非共轭二烯,可以单独也可以2种以上混合。例如,可例示1,4_己二烯、1,6-辛二烯、2-甲基-1,5-己二烯、6-甲基-1,5-庚二烯、7-甲基-1,6-辛二烯等的链状非共轭二烯化合物,乙烯环己烯、环己二烯、甲基四氢茚、5-乙烯基-2-降冰片烯、5-亚乙基-2-降冰片烯、5-亚甲基-2-降冰片烯、5-异亚丙基-2-降冰片烯、6-氯甲基-5-异丙烯基-2-降冰片烯等的环状非共轭二烯化合物。这些物质中,优选的非共轭二烯为5-亚乙基-2-降冰片烯(ΕΝΒ)。<交联密度>本发明中记载的交联密度,是通过以下的称为溶剂膨胀法(FIory-Rehner法)的方法来测定的。< 溶剂膨胀法(Flory-Rehner 法)>样品为由厚度2±0· 05mm的加压成型的薄板冲孔成的20mmX 20mmX 2mm的试验片,按照JIS K 6258,在37°C的甲苯IOOml中进行72小时浸溃、膨胀样品,通过利用平衡膨胀的下述Flory-Rehner的式(式3)来求出。V = {VE+ln (1~VE) + μ VE2}/{-V0 (VR1/2-VR/2) }(式 3)V :交联密度(moI/cm3)Ve :膨胀的橡胶薄板部件中的纯橡胶的体积分数μ :橡胶-溶剂甲苯间的相互作用常数(O. 49)V0 :甲苯的摩尔体积(108. 15cm3)另外,Vk通过下式(2)来求。
VE=Vr/ (Vr+Vs) (2)Vr :试验片中的纯橡胶体积(cm3)Vs :试验片所吸收的溶剂的体积(cm3)〈交联剂〉为了调整交联密度可使用以硫或硫系硫化剂、有机过氧化物(二酰基过氧化物系、烷基过氧化酯系、过氧化二碳酸酯系、过氧化碳酸酯系、过氧化缩酮系、二烷基过氧化物系、氢过氧化物系、过氧化酮系)为主的公知的交联剂。特别是通过硫的交联没有硫挥发的情况,由添加量容易预测交联密度,因此适合作为添加剂利用。作为硫,具体地可例示粉末硫、沉降硫、胶体硫、表面处理硫、不溶性硫等。作为硫系硫化剂,可例示一硫化四甲基秋兰姆、二甲基二硫代氨基甲酸锌、二正丁基二硫代氨基甲酸锌等。另外,作为有机过氧化物,可例示二枯烯基过氧化物、二叔丁基过氧化物、叔丁基枯烯基过氧化物、2,5- 二甲基-2,5- 二(叔丁基过氧化)己烷、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己炔、3,I, I-双叔丁基过氧·化-3,3,5-三甲基环己烷等,优选10小时半衰期温度为80°C以上的物质。〈硫化促进剂>作为硫化剂使用硫系化合物时,优选并用硫化促进剂。作为硫化促进剂,可举出N-环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N-氧二亚乙基-2-苯并噻唑次磺酰胺、N,N’ - 二异丙基-2-苯并噻唑次磺酰胺、2-巯基苯并噻唑、2-(2,4- 二硝基苯基)巯基苯并噻唑、2-(2, 6- 二乙基-4-吗啉基硫代)苯并噻唑、二硫化二苯并噻唑等的噻唑系硫化促进剂,二苯胍、三苯胍、二邻甲苯胍等胍系的硫化促进剂,或乙醛缩苯胺缩合物、丁醛缩苯胺缩合物等的缩醒胺系硫化促进剂,2-疏基咪唑琳等的咪唑琳系硫化促进剂,_■乙基硫服、_■丁基硫脲等的硫脲系硫化促进剂,一硫化四甲基秋兰姆、二硫化四甲基秋兰姆、四硫化双五亚甲基秋兰姆等的秋兰姆系硫化促进剂,二甲基二硫代氨基甲酸锌、二乙基二硫代氨基甲酸锌、二乙基二硫代氨基甲酸碲等的二硫代氨基甲酸盐系硫化促进剂,二丁基黄原酸锌等的黄原酸盐系硫化促进剂,其它氧化锌等。〈其它的添加剂〉本发明的交联密度测定用薄板中,可根据需要添加其它的添加剂。作为添加剂的具体例,可例示发泡齐 、发泡助剂、增强齐 、无机充填齐 、软化齐 、稳定剂、加工助剂、增塑剂、着色剂交联用的催化剂、颜料、紫外线吸收剂、阻燃剂及反应抑制剂等。可适当选择这些添加剂的种类、含量。<合成橡胶的制法>合成橡胶的制法,通过以往公知的方法来制造,对聚合催化剂或聚合条件没有特别限制。作为聚合催化剂,例如可使用齐格勒-纳塔催化剂、茂金属催化剂、亚胺催化剂、苯氧基亚胺催化剂等以往公知的各种催化剂。聚合方法,例如可采用溶液聚合、淤浆聚合、本体聚合法等以往公知的聚合法。具体地说,例如,可将各单体连续供给于反应器内,在催化剂的存在下,以规定温度进行共聚反应,将得到的共聚物橡胶进行分离、干燥来得到。<橡胶薄板部件的成型>橡胶薄板部件的成型可通过压延成型、注射成型、挤出成型、压缩成型、真空成型等以往已知的各种成型方法来成型。在交联密度测定用薄板的制作过程中,可以将支撑体层和橡胶薄板层在之后进行粘贴,也可在支撑体层上将橡胶薄板层进行直接成型。
<橡胶部件的狭缝部、凹部、通孔部的形成>对作为在橡胶薄板部件中形成狭缝部、凹部、通孔部的方法没有特别限定,可使用以往公知的方法。例如,可举出作为制作凹部的方法可使用压纹加工法;作为制作孔部的方法,准备好一对辊,将橡胶薄板部件供给至在一个辊或者两个辊的表面设置很多的针的一对辊之间,使辊表面的针刺进橡胶薄板部件的方法。〈支撑体的通孔部的形成>以除去支撑体与橡胶部件间的气泡作为目的,例如可如图4那样在支撑体中设置通孔部。作为制作孔部的方法,可举出与上述橡胶薄板部件同样地准备好一对辊,将橡胶薄板部件供给至在一个辊或者两个辊的表面设置很多的针的一对辊之间,使辊表面的针刺进橡胶薄板部件的方法。以下,通过实施例更详细地说明本发明,但本发明并不限定于此。
[实施例I]〈薄板组成、成型方法〉在EPDM系橡胶(三井化学株式会社制EPT4010) 100质量份中将碳黑50质量份、油50质量份、硬脂酸I质量份、氧化锌I号5质量份在50L捏合机中混炼15分钟,得到混合物。温度为90°C以下,接着制作配合了硫O. 5质量份、秋兰姆系硫化促进剂(大内新兴化学工业株式会社制7々七9 一 TT) I质量份、秋兰姆系硫化促进剂(大内新兴化学工业株式会社制)” ’ 一 TRA) I. 5质量份的橡胶混合物,以60cmX70cm的大小制作厚Imm的薄板,载置于玻璃上,使用层压机在150°C、15分钟的条件下进行交联。另外,制作的薄板中,每Icm制作4条宽度Imm的狭缝。〈硫化试验>交联速度按照JIS K 6300,可通过测定通过硫化试验机测定硫化曲线时的达到最大扭矩的10%时的时间t1(l和通过硫化试验机测定硫化曲线时的达到最大扭矩的90%时的时间t9(l,进行评价。另外,t1(l和t9(l的值为交联速度的指标。t1(l和t9(l的值小则表示交联较迅速地进行,t10和t9(l的值大则表示交联较慢地进行。硫化试验机使用了 WT ”)口夕一社制MDR 2000,基于JIS K 6300,在150°C进行测定。<密合性的评价>另外,层压引发交联反应后,以目视来评价对于密封材料、对于玻璃的密合性。通过广2的两个等级来评价,标准如下所述。I :由玻璃的面观察时,存在很多气泡等的非密合部。2 :由玻璃的面观察时,完全不存在气泡等的非密合部。[实施例2]除了交联时间为30分钟以外,通过与实施例I同样的方法来制作交联密度测定用薄板。[实施例3]除了交联时间为45分钟以外,通过与实施例I同样的方法来制作交联密度测定用薄板。[实施例4]使硫的添加量为O. 3质量份、秋兰姆系硫化促进剂(大内新兴化学工业株式会社制7々★ 9 一 TT)的添加量为O. 5质量份、秋兰姆系硫化促进剂(大内新兴化学工业株式会社制7々七5 — TRA)的添加量为I. O质量份、交联温度为160°C、交联时间为30分钟。另夕卜,不制作直线状的槽。除此以外通过与实施例I同样的方法来制作交联密度测定用薄板。[实施例5]使硫的添加量为O. 3质量份、秋兰姆系硫化促进剂(大内新兴化学工业株式会社制7々★ 9 一 TT)的添加量为O. 5质量份、秋兰姆系硫化促进剂(大内新兴化学工业株式会社制7々七5 — TRA)的添加量为I. O质量份、交联温度为160°C、交联时间为45分钟,除此以外,通过与实施例I同样的方法来制作交联密度测定用薄板。另外,作为参考例,通过硫化试验测定实际作为密封材料使用的EVA树脂P— ’一二 K SC 4三井化学I 7 7'' 口株式会社制)的t1(l和t9(l的值,作为t1(l (密封材料)和(密封材料)的值。 实施例、参考例的交联条件、硫化试验结果如表I、表2所示。另外,作为参考值,将太阳能电池组件的密封材料所使用的EVA密封材料的t1(l和t9(l的值示于表I。按照实施例f 3制作交联密度测定用薄板,进行太阳能电池组件制造用层压机的设置后,通过设置直至能够进行层压加工,所需要的时间为48小时。另外,制作实施例Γ5中所述的交联密度测定用薄板,进行太阳能电池组件制造用层压机的设置后,通过设置直至能够进行层压加工,所需要的时间为48小时。另一方面,对于不使用交联密度测定用薄板,而进行太阳能电池组件制造用层压机的设置后,通过设置直至能够进行层压加工,所需要的时间为334小时。由此,通过使用交联密度测定用薄板进行太阳能电池制造用层压机的条件设定,可准确估计所生产的太阳能电池的交联密度,因而可大幅度地缩短太阳能电池层压机的条件设定时间。表I
参考例实施例I 实施例2 实施例3 市丨j 六 irv. V in- ιι . Iii ( C)-150150150
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交联密度(mo I/cm3)__- 0.8 X IO'4 3.3 Xi O-4 1.3 X LO'4
测硫化试验I——1!°^^--^--^--^^
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J tio (密封材料)/t1Q (测定用薄扳) -__1.14 1.14 1.14
J t90 C密封材料)/t9Q (测定用薄板) -__1.04 1.04 1.04
密;VltI - I 2 I 2 I 2表权利要求
1.一种交联密度测定用薄板,其特征在于,该交联密度测定用薄板是具有支撑体和与所述支撑体成为一体的橡胶薄板部件的复合薄板,通过以太阳能电池组件制造用层压机进行层压处理前后的橡胶薄板部件的交联密度变化,能够算出太阳能电池组件内的密封材料的交联密度。
2.根据权利要求I所述的交联密度测定用薄板,其中,所述太阳能电池组件制造用层压机为 具有通过隔膜隔开的上腔室和下腔室; 在设置于所述下腔室中的热板上配置被加工物; 使所述下腔室为真空且将大气导入所述上腔室,用所述热板和按压部件夹压、层压由所述热板加热的所述被加工物;的层压装置。
3.根据权利要求I或2所述的交联密度测定用薄板,其中,在所述橡胶薄板部件中形成有狭缝部、凹部、通孔部中的至少一者。
4.根据权利要求3所述的交联密度测定用薄板,其中,所述狭缝部为宽度O.lmnT5mm的直线状的槽,每Icm橡胶薄板部件存在f 10条所述槽。
5.根据权利要求3所述的交联密度测定用薄板,其中,所述凹部为宽度O.lmnT5mm的直线状的槽,每Icm橡胶薄板部件存在f 10条所述槽。
6.根据权利要求3所述的交联密度测定用薄板,其中,每Icm2橡胶薄板部件存在f10个所述凹部或所述通孔部。
7.根据权利要求3、5和6中任意一项所述的交联密度测定用薄板,其中,所述橡胶薄板部件的凹部是通过压纹加工制作而成的。
8.根据权利要求Γ7中任意一项所述的交联密度测定用薄板,其中,所述橡胶薄板部件的交联密度为9. OX 1(Γ3 9. OX l(T7mol/cm3。
9.根据权利要求Γ8中任意一项所述的交联密度测定用薄板,其中,橡胶薄板部件的主要成分为乙烯/ α -烯烃共聚物橡胶(EPM)和/或乙烯/ α -烯烃/非共轭二烯共聚物橡胶(EPDM)。
10.根据权利要求9所述的交联密度测定用薄板,其中,所述α-烯烃的碳原子数为2 8。
11.一种交联密度测定用薄板的制造方法,其特征在于,该交联密度测定用薄板是具有支撑体和与所述支撑体成为一体的橡胶薄板部件的复合薄板,通过以太阳能电池组件制造用层压机进行层压处理前后的橡胶薄板部件的交联密度变化,能够算出太阳能电池组件内的密封材料的交联密度;该方法包括 针对太阳能电池组件用密封材料,测定通过硫化试验测定硫化曲线时的达到最大扭矩的10%时的时间t1Q (密封材料)的步骤; 针对太阳能电池组件用密封材料,测定通过硫化试验测定硫化曲线时的达到最大扭矩的90%时的时间t9Q (密封材料)的步骤; 通过在橡胶部件中加入添加剂,调整交联速度,从而使对交联密度测定用薄板中的橡胶部件通过硫化试验机测定硫化曲线时的达到最大扭矩的10%时的时间tw (测定用薄板)和对交联密度测定用薄板中的橡胶部件通过硫化试验机测定硫化曲线时的达到最大扭矩的90%时的时间(测定用薄板)满足下述式I和式2的步骤,·0.8 ^ t1Q (密封材料)/t10 (测定用薄板)^ 1.2 (式I) · 0.8 ^ t90 (密封材料)/t90 (测定用薄板)^ 1.2 (式2)。
12.根据权利要求11所述的交联密度测定用薄板的制造方法,其中,太阳能电池组件制造用层压机为 具有通过隔膜隔开的上腔室和下腔室; 在设置于所述下腔室中的热板上配置被加工物; 使所述下腔室为真空且将大气导入所述上腔室,用所述热板和按压部件夹压、层压由所述热板加热的所述被加工物;的层压装置。
13.根据权利要求11或12所述的交联密度测定用薄板的制造方法,其中,在所述橡胶薄板部件中形成狭缝部、凹部、通孔部中的至少一者。
14.根据权利要求13所述的交联密度测定用薄板的制造方法,其中,所述狭缝部为宽度O. lmnT5mm的直线状的槽,每Icm橡胶薄板部件存在f 10条所述槽。
15.根据权利要求13所述的交联密度测定用薄板的制造方法,其中,所述凹部为宽度·O. lmnT5mm的直线状的槽,每Icm橡胶薄板部件存在1 10条所述槽。
16.根据权利要求13所述的交联密度测定用薄板的制造方法,其中,每Icm2橡胶薄板部件存在广10个所述凹部或所述通孔部。
17.根据权利要求13、15和16中任意一项所述的交联密度测定用薄板的制造方法,其中,所述橡胶薄板部件的凹部通过压纹加工制作。
18.根据权利要求1Γ17中任意一项所述的交联密度测定用薄板的制造方法,其中,所述橡胶薄板部件的交联密度为9. OX 10’9. OX 10_7mol/Cm3。
19.根据权利要求1Γ18中任意一项所述的交联密度测定用薄板的制造方法,其中,橡胶薄板部件的主要成分为乙烯/ α -烯烃共聚物橡胶(EPM)和/或乙烯/ α -烯烃/非共轭二烯共聚物橡胶(EPDM)。
20.根据权利要求19所述的交联密度测定用薄板的制造方法,其中,所述α-烯烃的碳原子数为2 8。
全文摘要
本发明提供一种交联密度测定用薄板,其可得到用于决定制造太阳能电池组件的层压机的实际制造条件的信息。以具有支撑体和与所述支撑体成为一体的橡胶薄板部件的复合薄板的方式构成交联密度测定用薄板,通过以太阳能电池组件制造用层压机进行层压处理前后的橡胶薄板部件的交联密度变化,可估计太阳能电池组件内的密封材料的交联密度并可在短时间决定制造太阳能电池组件的层压机的制造条件。
文档编号H01L31/048GK102792461SQ20118001199
公开日2012年11月21日 申请日期2011年2月24日 优先权日2010年3月3日
发明者中野裕嗣, 仲滨秀齐, 饭田浩贵 申请人:日清纺控股株式会社