JP5758748B2 - 太陽電池パネル固定治具と屋根との接合構造 - Google Patents
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Description
接着剤層A:JIS K 6861 8.2法によって定義される試験方法により測定したセットタイムが180分以下、かつ、JIS K 6850 5.1法によって定義されるせん断強度が5N/mm2以上
接着剤層B:JIS K 7161 4.6法によって定義される弾性率が0.1〜100MPa
屋根10は、金属で形成される。金属の種類はどのようなものであってもよいが、一般にガルバリウム鋼板、ステンレス鋼板、亜鉛メッキ鋼板(トタン板)、銅板等が広く用いられる。屋根10の形状は平板に限らず、凸部11が固定治具20の下部接合底面の面積よりも広い平面部を有するものであれば、凹凸を有するものであってもよい。凹凸を有するものとして、折板屋根のほか、瓦棒葺き、立平葺き、横葺き等が挙げられる。
図2の(a)は、固定治具20の概略平面図を示し、図2の(b)は、固定治具20の概略側面図を示す。固定治具20は、上記太陽電池パネル40を固定するための上部固定部21a,21bと、上記屋根10上の平面部11aと接合するための下部接合底面22とを備える。
上記のとおり、接着剤層30は、その接合面内において、接着剤層Aが形成されている速硬化A領域31と、接着剤層Bが形成されている低弾性B領域32とが存在する。
接着剤層Aは、JIS K 6861 8.2法によって定義されるシアノアクリレート系接着剤のセットタイムを、接着剤層Aを構成する速硬化型接着剤のセットタイムに置き換えて測定したセットタイムが180分以下、かつ、JIS K 6850 5.1法によって定義されるせん断強度が5N/mm2以上であれば、どのようなものであってもよい。セットタイムは、60分以下であることが好適であり、30分以下であることがより好適である。せん断強度は、10N/mm2以上であることが好適である。セットタイムが180分を超えると、仮接着段階での接着強度が不十分であり、固定治具20を当初の載置場所に固定できない可能性がある点で好ましくない。せん断強度が5N/mm2未満であると、接着剤層Aを構成する速硬化型の接着剤が硬化した後であっても、その後、接着剤層Bを構成する低弾性型の接着剤が硬化するまでの間に、固定治具20が当初の載置場所からずれる可能性があるため、好ましくない。
接着剤層Bは、JIS K 7161 4.6法によって定義される弾性率が0.1MPa以上100MPa以下であれば、どのようなものであってもよい。弾性率は、1MPa以上50MPa以下であることが好適であり、1MPa以上10MPa以下であることがより好適である。弾性率が0.1MPa未満であると、必要な接着強度が得られない可能性があるため、好ましくない。弾性率が100MPaを超えると、日射による屋根材の膨張や風によるたわみに対して十分に追従できず、結果として、長期間経過すると屋根10から固定治具20が剥離する可能性があるため、好ましくない。
続いて、固定治具20の屋根10への接合方法について、図4、図1の順に説明する。まず、図4に示すように、作業者は、固定治具20の下部接合底面22に接着剤を塗布し、接着剤層30を形成する。その際、貫通孔24が形成されていない箇所に接着剤層Aを構成する速硬化型接着剤を塗布し、貫通孔24が形成されている箇所に接着剤層Bを構成する低弾性型接着剤を塗布する。
図2に示される形状のアルミニウム製固定治具20とガルバニウム鋼製折板屋根10の凸部11にウレタン樹脂系プライマー(商品名:MP1000,セメダイン社製)を塗布し、アルミニウム製固定治具20に、接着剤層Aを構成する反応型アクリル系接着剤(商品名:Y618,JIS K 6861 8.2法によって定義される試験方法により測定したセットタイム:8分,硬化物についてJIS K 6850 5.1法によって定義されるせん断強度:18.0N/mm2,セメダイン社製)及び接着剤層Bを構成する変成シリコーン系接着剤(商品名:POSシールスピード,硬化物についてJIS K 7161 4.6法によって定義される弾性率:3.88MPa,セメダイン社製)とを塗布し、ガルバニウム鋼製折板屋根10の凸部11の平面11aと貼り付けた。この貼り付けは、図4に示す態様で行った。すなわち、貫通孔24が形成されていない箇所には、接着剤層Aを構成する反応型アクリル系接着剤を塗布し、貫通孔24が形成されている箇所には、接着剤層Bを構成する変成シリコーン系接着剤を塗布した。その後、23℃,50%RHの条件下において7日間養生することで、実施例に係る接合構造1を得た。
せん断強度の評価は、JIS K 6850 5.1法に準拠して行った。引張試験機UTM−2.5T(ティ・エス・エンジニアリング社製)を用いて50mm/minの速度で固定治具20を引っ張り、そのときの値をせん断強度とした。結果を表1に示す。1.0kN以上を“○”とし、0.5kN以上1.0kN未満を“△”とし、0.5kN未満を“×”とした。
平面引張試験は、JIS 5557法に準拠して行った。上記引張試験機を用いて50mm/minの速度で固定治具20を引っ張り、そのときの値を平面引張強度とした。結果を表1に示す。1.0kN以上を“○”とし、0.5kN以上1.0kN未満を“△”とし、0.5kN未満を“×”とした。
10 屋根
20 固定治具
21a,21b 上部固定部
22 下部接合底面
30 接着剤層
31 速硬化A領域
32 低弾性B領域
Claims (7)
- 屋根上の平面部に、太陽電池パネルの固定治具が接着剤層を介して接合されており、
前記固定治具は、前記太陽電池パネルを固定するための上部固定部と、前記屋根上の平面部と接合するための下部接合底面とを備え、
前記接着剤層は、その接合面内において、下記接着剤層Aが形成されている速硬化A領域と、下記接着剤層Bが形成されている低弾性B領域とが存在する、太陽電池パネル固定治具と屋根との接合構造。
接着剤層A:JIS K 6861 8.2法によって定義される試験方法により測定したセットタイムが180分以下、かつ、JIS K 6850 5.1法によって定義されるせん断強度が5N/mm2以上
接着剤層B:JIS K 7161 4.6法によって定義される弾性率が0.1〜100MPa - 前記接着剤層Aが、反応型アクリル系又は反応型エポキシ系の接着剤層であり、
前記接着剤層Bが、一成分湿気硬化型のシリコーン系、変性シリコーン系、ウレタン系から選ばれる1種以上の接着剤層である、請求項1に記載の接合構造。 - 前記固定治具の下部接合底面における前記低弾性B領域が形成される位置に、大気に露出する貫通孔が形成されている請求項2に記載の接合構造。
- 複数の固定治具が、前記太陽電池パネルの周縁部に相当する位置に配置されている請求項1から3のいずれかに記載の接合構造。
- 前記固定治具の下部接合底面の面積が、前記固定治具の各々について1〜1000cm2である請求項1から4のいずれかに記載の接合構造。
- 前記接着剤層の接合面内において、前記速硬化A領域を挟んで、前記低弾性B領域が形成されており、前記速硬化A領域と前記低弾性B領域との面積割合が1:99〜50:50の範囲内である請求項1から5のいずれかに記載の接合構造。
- 前記屋根の断面が凹凸形状をなし、凸部に前記平面部を有する折板屋根構造であり、
この凸部の平面上に沿って、複数の前記固定治具の下部接合底面が配置される請求項1から6のいずれかに記載の接合構造。
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