(57)【要約】【課題】意匠性に寄与する図柄が付与されている太陽電池モジュール用の保護シートにおいて、長期使用に伴う上記図柄の耐候劣化を抑制することができて、長期間に亘って高度の意匠性を維持することができる太陽電池モジュール用の保護シートを提供すること。【解決手段】透明基材層１１に、密着層１３１が、積層されてなり、透明基材層１１は、主としてＪＩＳ  Ｃ２１５１による体積抵抗率が１．０×１０１６Ω・ｃｍ以上の絶縁性樹脂からなり、且つ、厚さが５０μｍ以上の絶縁樹脂層を含んで構成される、単層又は多層の樹脂層であって、尚且つ、透明基材層１１は、いずれかの層に紫外線吸収剤を含有し、密着層１３１は、オレフィン系樹脂をベース樹脂とする樹脂層であって、密着層１３１の透明基材層１１に対向する側の表面に、有色の図柄が印刷されている、保護シート１とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池モジュール用の保護シートであって、
透明基材層に、密着層が、積層されてなり、
前記透明基材層は、主としてＪＩＳ  Ｃ２１５１による体積抵抗率が１．０×１０１６Ω・ｃｍ以上の絶縁性樹脂からなり、且つ、厚さが５０μｍ以上の絶縁樹脂層を含んで構成される、単層又は多層の樹脂層であって、尚且つ、該透明基材層は、いずれかの層に紫外線吸収剤を含有し、
前記密着層は、オレフィン系樹脂をベース樹脂とする樹脂層であって、前記密着層の前記透明基材層に対向する側の表面に、有色の図柄が印刷されている、保護シート。
【請求項２】
前記密着層が、白色顔料を含有する白色の層である、請求項１に記載の保護シート。
【請求項３】
前記白色顔料が酸化チタンであって、該酸化チタンの前記密着層の全樹脂成分に対する含有量が５質量％以上２５質量％である、請求項２に記載の保護シート。
【請求項４】
前記透明基材層は、耐候樹脂層と、耐候性接着剤層と、絶縁樹脂層と、からなり、前記耐候性接着剤層にのみ紫外線吸収剤が含まれている、請求項１から３のいずれかに記載の保護シート。
【請求項５】
前記耐候樹脂層が、ポリプロピレンをベース樹脂とする樹脂層である、請求項４に記載の保護シート。
【請求項６】
太陽電池素子と、該太陽電池素子を封止する封止材と、を含んでなり、請求項１から５のいずれかに記載の保護シートが、最外層に配置されている太陽電池モジュール。
【請求項７】
前記封止材がポリエチレン系樹脂をベース樹脂とする樹脂シートである請求項６に記載の太陽電池モジュール。
【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用の保護シートに関する。詳しくは、太陽電池モジュールにおいて最外層に配置して用いる保護シートであって、視認可能な図柄が印刷されていることにより意匠性にも優れる保護シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題に対する意識の高まりから、クリーンなエネルギー源としての太陽電池が注目されている。一般に、太陽電池を構成する太陽電池モジュールは、受光面側から、透明前面基板、前面封止材、太陽電池素子、背面封止材、及び、保護シートが順に積層された構成であり、太陽光が上記の太陽電池素子に入射することにより発電する機能を有する。
【０００３】
そして、太陽電池モジュールは、長期間にわたって屋外で使用される。そのため、太陽電池モジュールを構成する上記の各部材には長期間にわたって屋外における過酷な環境に耐え得る高度の耐候性が求められる。中でも保護シートには特に高い耐候性が要求される。
【０００４】
一方で、近年、太陽電池モジュールの設置場所が多様化している。従来、設置が想定されていた一般家屋の屋根上や、或いは、専用の発電施設内に限らず、人通りの多い繁華街等でも、路上や公園内のスペース、或いは、高層建造物の壁面等、一般大衆の生活圏における美観、景観へ、直接影響を及ぼす場所への設置が拡大しつつある。
【０００５】
このような設置場所の多様化の中で、上記のような美観、景観にかかる要求を満たすために、太陽電池モジュールの最外層に配置される保護シートには、本来の保護機能に加えて、高度な意匠性が求められるケースが増えている。このような意匠性にかかる要求に応えるために、外部から視認可能な図柄等が印刷された各種の保護シートが提案されている（特許文献１、２）。
【０００６】
特許文献１に記載の裏面保護シートにおいては、最表面に配置される耐候樹脂層中に図柄印刷層が形成されており、又、特許文献２に記載の裏面保護シートにおいては、最表面に形成されている赤外線透過層の表面に、色味の異なる顔料の併用によって、文字、図形、又は、模様等の図柄が形成されている。
【０００７】
しかしながら、太陽電池モジュールは、上述の通り、長期間にわたって屋外で使用されるものであるため、印刷された図柄等が、長期に亘る使用期間中に、風雨や紫外線等により退行劣化して、意匠性が低下してしまうことが、新たな問題として認識されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１４−１５４６５８号公報
【特許文献２】特開２０１７−６９４６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、意匠性に寄与する図柄が付与されている太陽電池モジュール用の保護シートにおいて、長期使用に伴う上記図柄の耐候劣化を抑制することができて、長期間に亘って高度の意匠性を維持することができる太陽電池モジュール用の保護シートを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、太陽電池用の保護シートにおいて、封止材との密着を担保するために必須の層として配置されている密着層の表面に図柄を印刷する層構成とすることにより、上記課題を解決することができることを見出し、本発明を完成するに至った。より具体的には、本発明は、以下のものを提供する。
【００１１】
（１）  太陽電池モジュール用の保護シートであって、透明基材層に、密着層が、積層されてなり、前記透明基材層は、主としてＪＩＳ  Ｃ２１５１による体積抵抗率が１．０×１０１６Ω・ｃｍ以上の絶縁性樹脂からなり、且つ、厚さが５０μｍ以上の絶縁樹脂層を含んで構成される、単層又は多層の樹脂層であって、尚且つ、該透明基材層は、いずれかの層に紫外線吸収剤を含有し、前記密着層は、オレフィン系樹脂をベース樹脂とする樹脂層であって、前記密着層の前記透明基材層に対向する側の表面に、有色の図柄が印刷されている、保護シート。
【００１２】
（１）の発明においては、主として意匠成向上のために印刷される図柄を有する太陽電池モジュール用の保護シートにおいて、非受光面側から視認可能な図柄を印刷する図柄印刷層を、太陽電池モジュール１０との一体化時において、保護シートの基材部分を構成する透明保護層よりも内側であって、背面封止材側の表面に配置される密着層の内面側の表面に図柄を印刷することにより形成する層構成とした。これによれば、保護シート１において、長期使用に伴う図柄の耐候劣化を抑制することができ、長期間に亘って高度の意匠性を維持することができる保護シート１を得ることができる。
【００１３】
（２）  前記密着層が、白色顔料を含有する白色の層である、（１）に記載の保護シート。
【００１４】
（２）の発明によれば、図柄の見かけ上の発色の良さ、鮮やかさ等を更に向上させて、（１）の保護シートの意匠性を更に向上させることができる。
【００１５】
（３）  前記白色顔料が酸化チタンであって、該酸化チタンの前記密着層の全樹脂成分に対する含有量が５質量％以上２５質量％である、（２）に記載の保護シート。
【００１６】
（３）の発明によれば、（２）の発明の奏する上記効果をより確実に高い水準で発現させることができる。
【００１７】
（４）  前記透明基材層は、耐候樹脂層と、耐候性接着剤層と、絶縁樹脂層と、からなり、前記耐候性接着剤層にのみ紫外線吸収剤が含まれている、（１）から（３）のいずれかに記載の保護シート。
【００１８】
（４）の発明によれば、耐候性保持のために必要となる紫外線吸収剤の使用量の節約や、製造工の簡略化等のメリットを享受することができ、（１）から（３）のいずれかに記載の保護シートを、より経済性に優れる太陽電池モジュール用の保護シートとすることができる。
【００１９】
（５）  前記耐候樹脂層が、ポリプロピレンをベース樹脂とする樹脂層である、（１）から（４）のいずれかに記載の保護シート。
【００２０】
（５）の発明によれば（１）から（４）のいずれかに記載の保護シートにおいて、耐候樹脂層の印刷適性、封止材密着性、及び、耐湿熱性を、更に良好に向上させることができる。
【００２１】
（６）  太陽電池素子と、該太陽電池素子を封止する封止材と、を含んでなり、（１）から（５）のいずれかに記載の保護シートが、最外層に配置されている太陽電池モジュール。
【００２２】
（６）の発明によれば、（１）から（５）のいずれかに記載の保護シートの図柄の長期耐候性を活かして、又、図柄面を通した採光性と遮光性とを下記範囲において最適化することにより、恒久的な建造物の採光口部分等にも、これらの保護シートを用いて構成した太陽電池モジュールを好適に設置することができる。
【００２３】
（７）  前記封止材がポリエチレン系樹脂をベース樹脂とする樹脂シートである（６）に記載の太陽電池モジュール。
【００２４】
（７）の発明によれば、（１）から（５）のいずれかに記載の保護シートを用いた太陽電池モジュールにおいて、保護シートと封止材との密着性がより強固になり、図柄の長期耐候性の前提となる、太陽電池モジュール自体の長期使用時における耐久性にかかる信頼性が更に向上する。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、意匠性の向上等に寄与する各種の図柄が付与されている太陽電池モジュール用の保護シートにおいて、長期使用に伴う上記図柄の耐候劣化を抑制することができて、長期間に亘って高度の意匠性を維持することができる太陽電池モジュール用の保護シートを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の太陽電池モジュール用の保護シートを用いた太陽電池モジュールの層構成の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の太陽電池モジュール用の保護シートの層構成の一例を示す断面図である。
【図３】本発明の太陽電池モジュール用の保護シートを図２のＡ方向から見た場合における図柄の見え方を模式的に示す保護シートの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の太陽電池モジュール用の保護シートについて詳細に説明する。本発明は以下に記載される実施形態に限定されるものではない。
【００２８】
＜太陽電池モジュールの基本構成＞
先ず、本発明の保護シートを用いて構成される、本発明に係る太陽電池モジュールの基本構成について説明する。図１は、本発明の一実施形態である太陽電池モジュール１０について、その層構成の一例を示した断面模式図である。太陽電池モジュール１０は、図１に示すように受光面側から、透明前面基板２、前面封止材３、太陽電池素子５、背面封止材４、保護シート１が、順次積層された構成である。
【００２９】
＜保護シート＞
太陽電池モジュール用の保護シートである本発明の保護シート１は、図１に示す通り、太陽電池モジュール１０の最外層に配置されることが想定されている。そして、この保護シート１は、図２に示す通り、透明基材層１１と、密着層１３１と、が積層されてなる構成を含む多層構成の樹脂フィルムである。
【００３０】
透明基材層１１は、耐候樹脂層１１１と絶縁樹脂層１１３とが接合されてなる多層構成の樹脂層であることが好ましい。そして、透明基材層１１を構成する耐候樹脂層１１１と絶縁樹脂層１１３とは、耐候接着剤層１１２を介して接合されていることが好ましい。又、上記層構成からなる透明基材層１１は、絶縁樹脂層１１３側の表面において、密着層１３１と、接着剤層１２を介して接合されていることが好ましい。
【００３１】
図２に示す通り、透明基材層１１が、耐候樹脂層１１１と絶縁樹脂層１１３とが接合されてなる多層構成の樹脂層である場合、両層のうち耐候樹脂層１１１が、最外層側に配置さる。一方、この層構成において、絶縁樹脂層１１３に対して耐候樹脂層１１１と反対側の最外層側には、密着層１３１が配置されている。
【００３２】
保護シート１においては、この密着層１３１が、太陽電池モジュール１０としての一体化時において、保護シート１の背面封止材４に対する密着性を向上させる機能を発揮するとともに、図柄１３２を印刷するための印刷用の基材フィルムとしての役割も果たす。
【００３３】
保護シート１を構成する各樹脂層のうち、透明基材層１１を構成する耐候樹脂層１１１、絶縁樹脂層１１３、及び耐候接着剤層１１２は、いずれも透明な樹脂層である。
【００３４】
尚、本明細書における「透明」とは「可視光域の光線を透過」可能であることを言い、詳しくは、波長４００ｎｍ以上１２００ｎｍ以下における光線透過率が、７５％以上であることを意味するものとする。本明細書において「透明な樹脂層」或いは「透明な樹脂基材」と言う場合には、そのような光線透過率を有する樹脂層や樹脂基材のことを示すものとする。又、本明細書における「光線透過率」とは、特段の断りがない場合、ＪＩＳ−Ｋ−７１０５又はＪＩＳ−Ｋ−７１３６に準拠して測定された波長４００ｎｍ以上１２００ｎｍ以下における光線透過率のことを言うものとする。
【００３５】
又、密着層１３１は、他の各樹脂層と同様に透明であってもよいが、白色顔料を含む白色の樹脂層であることが好ましい。保護シート１においては、この密着層１３１の透明基材層１１側の表面に、有色の図柄１３２が印刷されている。尚、以下、本明細書においては、密着層（１３１）と、この層の表面に印刷されている図柄（１３２）を合わせて、図柄印刷層（１３）とも称する。つまり、図柄印刷層１３は、図柄１３２が、密着層１３１の両面のうち、透明基材層１１（絶縁樹脂層１１３）に対向する側の表面に印刷されることにより形成されている樹脂層である。
【００３６】
以上説明した層構成からなる保護シート１は、太陽電池モジュール１０としての一体化時に、図１に示すＡ方向（非受光面側）から見た場合の平面視において、透明基材層１１を通して、同フィルムの内側に配置されている図柄印刷層１３（密着層１３１）に印刷されている図柄１３２が視認可能となるように構成されている。
【００３７】
［透明基材層］
透明基材層１１は、ＪＩＳ  Ｃ２１５１による体積抵抗率が、１．０×１０１６Ω・ｃｍ以上の絶縁性樹脂からなり、厚さが５０μｍ以上である絶縁樹脂層を含んで構成される。
【００３８】
又、透明基材層１１は、同層を構成する何れかの層に、紫外線吸収剤を含有する。図２に示す保護シート１においては、耐候接着剤層１１２に、紫外線吸収剤が含有されている。尚、この紫外線吸収剤は、耐候樹脂層１１１に含有させることもできる。
【００３９】
透明基材層１１は、図２に示すように、太陽電池モジュール１０としての一体化時に絶縁層としての機能を果たす絶縁樹脂層１１３と、同じく紫外線遮断層としての機能を果たす耐候樹脂層１１１とが接合されてなる多層構成の樹脂層とすることができる。
【００４０】
又、透明基材層１１の他の実施形態として、上述の絶縁層としての機能と紫外線遮断層としての機能とを併せ持つ単層構成の樹脂層とすることもできる。例えば、単層構成で、透明基材層１１を構成することができる樹脂フィルムの一例としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）をベース樹脂とし、樹脂成分中に５質量％程度の紫外線吸収剤を含む、厚さ１５０μｍ程度のＰＥＴ樹脂フィルムを挙げることができる。
【００４１】
但し、以下においては、透明基材層１１が、絶縁樹脂層１１３と、耐候樹脂層１１１とが、耐候接着剤層１１２を介して接合されてなる多層構成である場合について、本発明の保護シートの詳細を説明する。
【００４２】
（耐候樹脂層）
透明基材層１１を構成する耐候樹脂層１１１を形成する樹脂としては、透明性と、優れた耐候性とを兼ね備えるフッ素系樹脂、ポリエステル系樹脂、或いは、ポリプロピレン樹脂を、好ましく用いることができる。これらの各樹脂の中でも、長期に亘る使用期間中に耐候性を維持するために、フッ素系樹脂を用いることが好ましい。このようなフッ素系樹脂の具体例として、ＥＴＦＥ（四フッ化エチレン・エチレン共重合体）、ＰＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン）、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニル・エステル共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）等を例示することができる。又、上記のフッ素系樹脂の中でも、透明性や生産性が良好であることから、四フッ化エチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）をベース樹脂とするフィルム（例えば、（「トヨフロンＥＣ２」東レフィルム加工社製））を、耐候樹脂層１１１を構成する樹脂フィルムとして、特に好ましく用いることができる。
【００４３】
耐候樹脂層１１１は、上述した耐候性を有する各樹脂を製膜してなる樹脂フィルムにより構成することができる。或いは、耐候樹脂層１１１は、所望の耐候性を有する任意の樹脂を、絶縁樹脂層１１３の表面にコーティングすることにより、耐候性を有するコーティング層として構成することもできる。
【００４４】
保護シート１は、意匠性に係る機能を担保するために、耐候樹脂層１１１を透明な樹脂層とする必要がある。よって、保護シート１においては、ポリエステル系樹脂等からなる絶縁樹脂層１１３を、紫外線から保護するために、絶縁樹脂層１１３の外層側に紫外線吸収機能を有する層の配置が必須となる。この要求を満たすために、耐候樹脂層１１１に紫外線吸収剤を含ませることができる。但し、紫外線吸収剤は、耐候樹脂層１１１と絶縁樹脂層１１３とを接合する耐候接着剤層１１２に含ませることがより好ましい。紫外線吸収剤を含有させる層をこのように接着剤層内に限定することにより、耐候性保持のために必要となる紫外線吸収剤の使用量の節約や、製造工の簡略化等のメリットを享受することができ、より経済性に優れる太陽電池モジュール用の保護シートとすることができる。
【００４５】
耐候樹脂層１１１の厚さは、特に限定されないが、厚さ５μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましく、１０μｍ以上１００μｍ以下の範囲がより好ましく、２０μｍ以上５０μｍ以下の範囲が最も好ましい。耐候樹脂層１１１の厚さが５μｍ未満であると、耐候性が不足する畏れがあり、又、製膜も困難でありその結果として経済性の面でも不利となる。一方で、この厚さが、２００μｍを超えると、光線透過率が不足することとなる怖れがあり、加工適性や経済性の点でも好ましくない。
【００４６】
耐候樹脂層１１１中には、その他、例えば、シートの加工性、耐熱性、耐候性、機械的性質、寸法安定性、抗酸化性、滑り性、離型性、難燃性、抗カビ性、電気的特性、強度等を改良、改質する目的で、種々のプラスチック配合剤や添加剤等を必要に応じて添加することができる。その他の添加剤としては、分散剤、消泡剤、光安定化剤、熱安定剤、酸化防止剤等が例示される。これらは、公知のものを特に制限なく使用することができ、耐候樹脂層１１１に求められる性能に応じて、適宜選択される。
【００４７】
（絶縁樹脂層）
絶縁樹脂層１１３を形成する樹脂は、透明性に加え、太陽電池モジュール用の保護シートに必須の要請である所定の絶縁性を有することが要求される。よって、絶縁樹脂層１１３は、このような絶縁性を担保することができる絶縁性樹脂を主たる材料として、所定以上の厚さで形成される。具体的に、絶縁樹脂層１１３は、ＪＩＳ  Ｃ２１５１による体積固有抵抗率が、１．０×１０１６Ω・ｃｍ以上の絶縁性樹脂により形成される厚さ５０μｍ以上の透明な樹脂層である。
【００４８】
上記のような絶縁樹脂層１１３を形成する絶縁性樹脂として、従来、太陽電池モジュール用の保護シートにおいて絶縁層を構成するために用いられてきた各種の絶縁性樹脂を適宜選択して用いることができる。透明であり、尚且つ、体積固有抵抗率が１．０×１０１６Ω・ｃｍ以上である絶縁性樹脂の具体例として、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル系樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）等のオレフィン系樹脂、或いは、四フッ化エチレン・エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等のフッ素系樹脂が挙げられる。これらの中でも、電気絶縁性、耐熱性、耐薬品性、寸法安定性及び成形性が良好であることから、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル系樹脂が好ましい。
【００４９】
絶縁樹脂層１１３は、上述した透明で所定の絶縁性を有する各樹脂を製膜してなる樹脂フィルムにより構成することができる。中でも、耐加水分解透明ＰＥＴ（ＨＲ−ＰＥＴ）樹脂フィルム（例えば、「ＡＰ」（帝人デュポン社製））を、特に好ましく用いることができる樹脂フィルムの一具体例として挙げることができる。
【００５０】
絶縁樹脂層１１３の厚さは、厚さ５０μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましく、厚さ１２０μｍ以上であることがより好ましい。絶縁性保持の観点から、この厚さは、１２０μｍ以上であることが好ましく、一方、加工適性の観点から、この厚さは、３００μｍ以下であることが好ましい。
【００５１】
絶縁樹脂層１１３は、耐候樹脂層１１１と同様、本発明の効果を害さない範囲内で、上記樹脂以外の成分を含有していてもよく、耐候樹脂層１１１と同様の添加剤、その他の樹脂等を添加することができる。
【００５２】
［密着層］
密着層１３１は、上述の通り、背面封止材４に対する密着性を向上させる機能を発揮するとともに、図柄１３２を印刷するための印刷用の基材フィルムとしての役割も果たす層である。図柄１３２は、密着層１３１の両面のうち、保護シート１において透明基材層１１（或いは、それを構成する絶縁樹脂層１１３）に対向する側の表面に印刷される。密着層１３１は、その表面に、有色の図柄１３２が印刷されることにより図柄印刷層１３を構成する。
【００５３】
尚、本明細書における「図柄」とは、例えば図３に例示するような図柄１３２のような鑑賞者に美観を感じさせるような絵柄を好ましい具体例として挙げることができるが、これに限らず、その他、様々な視認可能な文字、図形、模様等、又は、それらが結合してなる視覚情報を含むものとする。
【００５４】
密着層１３１を形成する樹脂としては、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）等のオレフィン系樹脂を選択することができる。そして、これらの各オレフィン系樹脂又はこれらの各オレフィン系樹脂の混合樹脂組成物を製膜してなる樹脂フィルムにより、密着層１３１を構成することができる。これらの中でも、印刷適性、封止材密着性、及び、耐湿熱性が良好であることから、白色ポリプロピレン（ＰＰ）フィルム（例えば、「ＰＢ０１０Ｗ１」（ダイヤプラスフィルム株式会社製））を、好ましく用いることができる。
【００５５】
密着層１３１の厚さは、特に限定されないが、加工適性や経済性の観点から、３０μｍ以上１２０μｍ以下であることが好ましい。
【００５６】
密着層１３１は、白色顔料を含有する白色の層であることが好ましい。この場合における白色顔料としては、酸化チタンを好ましく用いることができる。密着層１３１が酸化チタンを含有する白色層である場合、密着層１３１の全樹脂成分に対する酸化チタンの含有量は、５質量％以上３０質量％であることが好ましく、１５質量％以上２５質量％以下であることがより好ましい。このようにして、密着層１３１を、白色の層とすることにより、太陽電池モジュール１０を、非受光面側から見た場合に太陽電池セルが透けて見えることによる、見かけ上の図柄の発色の鮮やかさの低下を防ぎ、又、印刷時のインキ転写不良による非受光面側から見た場合のインキ抜けを目立たなくすることが出来、外観不良（インキ抜け）も防ぐことができる。
【００５７】
密着層１３１に図柄１３２を形成するための有色のインキとしては、従来公知の各種の印刷インキを用いることができる。又、耐光性、耐候性等に優れた退色の少ない顔料系のインキを用いることがより好ましい。
【００５８】
但し、保護シート１においては、特許文献１及び２に開示されている従来の保護シートとは異なり、図柄印刷層１３を構成する印刷用の基材フィルムとなる密着層１３１が、太陽電池モジュール１０としての一体化時において、耐候樹脂層１１１や絶縁樹脂層１１３等からなる透明基材層１１よりも更に内側の層に配置されることとなる。これにより、図柄１３２を形成している上記の印刷インキは、高いバリア性によって外部環境から遮断されることとなる。又、これらの印刷インキは、耐候樹脂層１１１又は耐候接着剤層１１２に含有されている紫外線吸収剤によって、紫外線による退行劣化からも十分に保護されている。よって、保護シート１においては、従来と比較して、特段に高度な耐候性を有するインキに限定されることなく、意匠性優先でより幅広く印刷用インキを選択することができる。又、従来と同様の耐候性を有する顔料系の印刷インキを用いた場合においては、図柄の長期耐久性が著しく向上し、図柄１３２が発現する高度の意匠性を、より長期間に亘って維持することができる。
【００５９】
又、図柄印刷層１３の形成、即ち、密着層１３１への図柄１３２の印刷は、オフセット印刷、グラビア印刷、フレキソ印刷、活版印刷、スクリーン印刷、インクジェット印刷、昇華転写印刷、溶融転写印刷等その形成方法に従い、最適な印刷インキを選択して形成すればよい。又、必要に応じて密着層１３１を複数設けて多色の図柄印刷層としてもよい。
【００６０】
保護シート１は、密着層１３１に図柄１３２を印刷して、図柄を表示する機能を発揮する図柄印刷層１３とすることで、太陽電池モジュール１０の設置場所に応じた図柄を形成し、生活環境との親和性に優れた太陽電池モジュール１０とすることができる。これにより、従来その外観の違和感から設置が制限されてきた場所においても太陽電池モジュールの設置が可能となり、太陽電池普及拡大の促進に貢献することができる。
【００６１】
又、このような設置態様において、太陽電池モジュール１０の非受光面側から意匠性に優れる図柄１３２が視認可能であることにより、設置に際して、新たな目隠しや装飾のための構造体を、太陽電池モジュールの非受光面側に形成、設置する必要がなく、太陽電池発電装置としての重量を大幅に軽減することが可能である。これに伴い設置設部を簡便な構造とすることができるので、太陽電池発電装置の設置コストを大幅に低減することもできる。
【００６２】
又、例えば、広告パネルの広告面が北側に面している際には、本発明の太陽電池モジュール１０の密着層１３１を広告の印刷とすることで広告パネルの大規模な補強工事を施すことなく太陽電池モジュール１０の受光面を南側に向けて設置することにより、太陽電池発電装置を活用することができる。このような広告パネルは、電車の線路や道路脇の広告パネルの設置スペースを太陽電池発電装置の設置場所とすることを促進する。
【００６３】
更に、図柄印刷層１３を、アルミニウム、銀や窒化チタン等を添加した所謂、金・銀図柄印刷層とすることで、反射機能を有する印刷層とすることができる。密着層１３１に図柄１３２を印刷した図柄印刷層１３を、このような反射機能を有する印刷層とすることで、街灯の屋根部や、街灯の上部に太陽電池モジュールを設けた際に、街灯の光を下部に反射することにより有効に活用できるとともに、街灯の放射熱を反射することにより遮断し、太陽電池モジュール１０の熱劣化を防止することができる。
【００６４】
［接着剤層］
耐候接着剤層１１２は、その接着性により、耐候樹脂層１１１と絶縁樹脂層１１３とを接合する機能を有する層であり、同様に、接着剤層１２は、密着層１３１と、絶縁樹脂層１１３とを接合する層である。これらの各層にも、保護シート１を構成する他の層と同様の透明性が求められる。耐候接着剤層１１２、接着剤層１２の厚さは、保護シート１に必要な透明性及び接着強度等に応じて適宜変更すればよく、１．０μｍ以上１０μｍ以下の範囲を好ましい厚さの範囲として挙げることができる。
【００６５】
又、上述の通り、保護シート１においては、耐候樹脂層１１１と絶縁樹脂層１１３とを接合する耐候接着剤層１１２には、透明性に加えて、絶縁樹脂層１１３を紫外線から保護するための紫外線遮断性を備えさせることが好ましい。具体的には、耐候接着剤層１１２には、単位面積当り０．３ｇ／ｍ２以上１．３ｇ以下の紫外線吸収剤が含有されていることが好ましく、単位面積当り０．５ｇ／ｍ２以上１．０ｇ／ｍ２以下の紫外線吸収剤が含有されていることがより好ましい。単位面積当りの紫外線吸収剤の含有量が０．３ｇ／ｍ２以上であることによって、必要な紫外線遮断率を担保することができる。一方、単位面積当りの紫外線吸収剤の含有量が１．３ｇ／ｍ２を超えると、紫外線吸収剤のブリーディングに起因する斑状のむらが発生する等の不具合が起こりやすくなる。又、その範囲では、紫外線遮断性能の増加率も逓減して増量分のコストと見合わなくなることによる経済的損失のリスクが高まる。
【００６６】
耐候接着剤層１１２、接着剤層１２を形成するための接着剤の主たる材量とする接着剤としては、上記の透明性に係る要求を満たしうるものであれば、ウレタン系接着剤やアクリル系接着剤他、従来公知の各種の透明な接着剤を適宜選択することができる。そして、特に耐候接着剤層１１２については、上述の通り、適量の紫外線吸収剤を添加した接着剤組成物を、耐候接着剤層１１２を形成するための接着剤といて好ましく用いることができる。
【００６７】
耐候接着剤層１１２、接着剤層１２の主たる材量とする透明な接着剤として、例えば、ポリウレタンジオールと脂肪族ポリカーボネートジオールとの混合物を含む主剤と、硬化剤からなる２液タイプの接着剤を用いることができる。この場合、主剤を構成するポリウレタンジオール及び脂肪族ポリカーボネートジオールは、ともに水酸基を有するポリオールであってイソシアネート基を有する硬化剤と反応する接着剤を好ましく用いることができる。
【００６８】
上記脂肪族ポリカーボネートジオールは、市販のものを使用することもできる。耐久性、耐候性、耐熱性、耐加水分解性に優れた接着剤を得るため、例えば、数平均分子量１０００の脂肪族ポリカーボネートジオール（旭化成ケミカルズ社製、商品名「デュラノールＴ５６５１」）、数平均分子量２０００の脂肪族ポリカーボネートジオール（旭化成ケミカルズ社製、商品名「デュラノールＴ５６６２」）を好適に使用することができる。
【００６９】
（紫外線吸収剤）
耐候接着剤層１１２、或いは、耐候樹脂層１１１に含有させる紫外線吸収剤としては、波長３４０ｎｍから４００ｎｍの間に吸収極大を有する各種の紫外線吸収剤であれば、従来公知の有機系の各種紫外線吸収剤を適宜用いることができる。これにより、４００ｎｍを超える光線を有効に取り込めるので、太陽電池モジュール１０の発電量を低下させることなく、絶縁樹脂層１１３の紫外線吸収による劣化（黄変）を抑制することができる。
【００７０】
但し、特に、耐候接着剤層１１２に、紫外線吸収剤を含有させる構成の場合、これらの紫外線吸収剤は、分子量が６００以下の紫外線吸収剤であることが好ましい。紫外線吸収剤をこのような低分子量のものに特定することにより、同剤の耐候接着剤層１１２中での耐候樹脂層１１１側への表面への移動がより高い確度で促進されて、太陽電池モジュール１０の裏面側より入射する紫外線から、絶縁樹脂層１１３をより確実に保護することができる。
【００７１】
以上の要求に応えうる紫外線吸収剤として、例えば、トリアジン系紫外線吸収剤や、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤等を挙げることができる。トリアジン系紫外線吸収剤としては、具体的に、２，４，６−トリス［２−ヒドロキシ−４−［１−（イソオクチルオキシカルボニル）エトキシ］フェニル］−１，３，５−トリアジン、２，４−ビス［２−ヒドロキシ−４−ブトキシフェニル］−６−（２，４−ジブトキシフェニル）−１，３−５−トリアジン、２−（２−ヒドロキシ−４−［１−（イソオクチルオキシカルボニル）エトキシ］フェニル）−４，６−ビス（４−フェニュルフェニル）−１，３，５−トリアジン等が挙げられる。市場で入手可能なトリアジン系紫外線吸収剤の好ましい具体例としては、「ＴＩＮＵＶＩＮ４０５（ＢＡＳＦ社製）」（分子量５８３．７６）が挙げられる。又、同様に、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、「アデカスタブＬＡ−２９（アデカ社製）」（分子量３２３）等が挙げられる。尚、上記の紫外線吸収剤は、必要に応じて２種以上を混合して用いてもよい。
【００７２】
＜保護シートの製造方法＞
保護シート１の製造方法は、図２に示す通り、透明基材層と好ましくは、耐候樹脂層１１１、絶縁樹脂層１１３とが耐候接着剤層１１２により接合されてなる透明基材層１１、と、密着層１３１とが、積層されてなる構成を含み、これら各層間の密着性を、必要な初期強度及び耐久性において保持できることができる製造方法であれば、特定の製造方法に限定されるものではないが、ドライラミネート法を用いた製造方法を好適に用いて製造することができる。
【００７３】
保護シートの製造は、例えば、絶縁樹脂層１１３を構成する樹脂フィルムの各面に耐候樹脂層１１１を構成する樹脂フィルム、及び、図柄１３２が予め印刷されている密着層１３１を構成する樹脂フィルムを、それぞれ接着剤を用いたドライラミネート法により接合してなる積層体を先ず形成し、この積層体の密着層１３１の表面に易接着層１６を形成する手順により好ましく行うことができる。尚、密着層１３１の製造については上述した通り、密着層１３１への公知の印刷方法による印刷によることができるが、その他あらゆる方法で、印刷用透明樹脂フィルムの一部に所望の図柄等が予め形成されている樹脂フィルムを、密着層１３１を構成する樹脂フィルムとして用いることが可能である。
【００７４】
［絶縁樹脂層と、耐候樹脂層及び図柄印刷層との接合］
絶縁樹脂層１１３と、耐候樹脂層１１１及び密着層１３１を構成する各樹脂フィルムを、耐候接着剤層１１２、１４を介したドライラミネート法により接合し、絶縁樹脂層１１３の各面に耐候樹脂層１１１、密着層１３１が、それぞれ積層されて一体化されている積層体を得る。耐候接着剤層１１２、１４を介したドライラミネート法による接合は、上述の各接着剤を、絶縁樹脂層１１３を構成する樹脂フィルムの各表面に適切な膜厚さで塗布し、塗布された各接着剤の表面に、耐候樹脂層１１１又は密着層１３１を構成する各樹脂フィルムを積層することにより行うことができる。
【００７５】
＜太陽電池モジュールの製造方法＞
太陽電池モジュール１０は、例えば、上記の透明前面基板２、前面封止材３、太陽電池素子５、背面封止材４、及び保護シート１からなる部材を順次積層してから真空吸引等により一体化し、加熱圧着成形する真空熱ラミネート法によることができる。このような真空熱ラミネート法による場合、ラミネート温度は、１３０℃〜１９０℃の範囲内とすることが好ましい。又、ラミネート時間は、５〜６０分の範囲内が好ましく、特に８〜４０分の範囲内が好ましい。このようにして、上記の各層を一体成形体として加熱圧着成形して、太陽電池モジュール１０を製造することができる。
【実施例】
【００７６】
以下、実施例によって、本発明を更に具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。
【００７７】
＜保護シートの製造＞
実施例及び比較例の各保護シートを、下記の樹脂フィルム、及び、接着剤等を用いて製造した。
【００７８】
［実施例］
各実施例の保護シートについては、透明基材層、密着層を構成する樹脂フィルムを下記の通り先ず用意した。次に、用意した各樹脂フィルムをウレタン系の接着剤を用いて接合した積層体とし、これらを実施例及び比較例の各保護シートとした。密着層用の樹脂フィルムについては図柄を印刷した面を透明基材層側に向けて積層した。このような積層体内での図柄の配置態様を示す符号として、表１の「図柄配置」の欄に「内側」と記した。又、実施例２を除く各実施例及び比較例において、透明基材層を構成する耐候性樹脂フィルムと絶縁性フィルムとを接合する接着剤については、上記のウレタン系の接着剤に、更に、下記の紫外線吸収剤を、接着剤層の単位面積当りの含有量が、１．０ｇ／ｍ２となるように添加した耐候性接着剤を用いた。接着剤の塗工量は、いずれの接着剤層においても５．０ｇ／ｍ２とした。
【００７９】
［比較例］
比較例の保護シートについては、実施例の保護シートとは異なり、密着層の表面に図柄の印刷は行なわず、透明基材層を構成する耐候性樹脂フィルムと絶縁性樹脂フィルムとの間（保護シートのより表面に近い層である耐候性樹脂フィルムの直下）に、厚さ１２μｍの透明ＰＥＴフィルムに図３に示す図柄を顔料系の印刷インキを用いて、グラビア印刷により印刷してなる図柄印刷済のフィルムを配置し、このフィルムを接着剤により上下の樹脂層と接合した。このような積層体内での図柄の配置態様を示す符号として、表１の「図柄配置」の欄に「外側」と記した。又、全ての層間の接着には、上記のウレタン系の接着剤を用い、紫外線吸収剤を添加した接着剤は用いなかった。接着剤の塗工量は、いずれの接着剤層においても、実施例同様、５．０ｇ／ｍ２とした。
【００８０】
［透明基材層］
実施例１、３〜５及び比較例については、透明基材層を、下記の耐候性樹脂フィルムからなる耐候樹脂層と、絶縁性樹脂フィルムからなる絶縁樹脂層と、を下記の耐候接着材により接合してなる多層構成とした。又、実施例２については透明基材層を、下記の耐候絶縁性樹脂フィルムからなる単層構成とした。
（耐候性樹脂フィルム）
実施例１、３〜５及び比較例の多層の透明基材層において耐候樹脂層を構成する「耐候性樹脂フィルム」として、厚さ２５μｍのＥＴＦＥ（四フッ化エチレン・エチレン共重合体）フィルム（「トヨフロンＥＣ２」（東レフィルム加工社製））を用いた。これを、表１において、「耐候」と記した。
（絶縁性樹脂フィルム）
実施例１、３〜５及び比較例の多層の透明基材層において絶縁樹脂層を構成する「絶縁性樹脂フィルム」として、厚さ１２５μｍの耐加水分解ポリエチレンテレフタレート（ＨＲ−ＰＥＴ）フィルム（ＡＰ（帝人デュポンフィルム社製））を用いた。これを、表１において、「絶縁」と記した。
（耐候絶縁性樹脂フィルム）
実施例２において単層の透明基材層を構成する「耐候絶縁性樹脂フィルム」として、厚さ１５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムであって、樹脂成分中に、紫外線吸収剤を１．５質量％含有する樹脂フィルムを用いた。これを、表１において、「耐候絶縁」と記した。尚、このポリエチレンテレフタレートフィルムのＪＩＳ  Ｃ２１５１による体積抵抗率は、１．０×１０１７Ω・ｍである。
【００８１】
［密着層］
（密着性樹脂フィルム６０）
実施例１、３〜５及び比較例の多層の透明基材層において密着層を構成する「密着性樹脂フィルム」として、先ず、ポリプロピレンをベース樹脂とし、平均粒径１００μｍの酸化チタンを添加したオレフィン系樹脂組成物を厚さ６０μｍに製膜して得たオレフィン系樹脂フィルムを得た。そしてこの白色のオレフィン系樹脂フィルムの一方の面に、顔料系の印刷インキを用いて、図３に示す図柄をスクリーン印刷により印刷した。このようにして得た図柄を有する白色の樹脂フィルムを各実施例比較例の「密着層」を構成するフィルムとして用いた。これを、表１において、「密着６０」と記した。各実施例及び比較例毎に酸化チタンの添加量は変更し、各実施例及び比較例毎の樹脂成分に対する酸化チタンの含有量は、それぞれ、表１に記載の通りとした。
又、実施例２においては、厚さが３０μｍであること以外は、上記「密着性樹脂フィルム６０」と同一であるオレフィン系樹脂フィルムを用いた。これを、表１において、「密着３０」と記した。実施例２における酸化チタンの添加量は表１に記載の通りとした。
【００８２】
＜耐候性評価用太陽電池モジュール試料の製造＞
１８０ｍｍ□の白板半強化ガラス（ＡＧＣファブリテック（株）製：３ＫＷＥ３３）、前面封止材（ＥＶＡ：４５０μｍ、商品名：ＭＬＣＥ−６２−Ｔ、シーアイ化成社製）、Ｔ−ＳＥＣ製単結晶セル（ＴＳＳ６３ＴＮ）、背面封止材（前面封止材と同一）、及び、上記各実施例又は各比較例の保護シートを順次積層し、真空ラミネータを用いて下記ラミネート条件で融着一体化し、実施例、比較例の評価用太陽電池モジュール試料を作製した。
（ラミネート条件）
真空ラミネータにて圧力１００ｋＰａにて１５０℃で１５分間圧着した後、高温層にて１５０℃３０分間静置するスタンダードキュア条件でラミネートを行った。
【００８３】
＜密着性評価用試料の製造＞
上記各実施例又は各比較例の保護シートについて、密着層の形成面に、上記耐候性評価用太陽電池モジュール試料で用いた封止材を積層し、真空ラミネータを用いて下記ラミネート条件で融着一体化し、実施例、比較例の密着性評価用試料とした。
（ラミネート条件）
真空ラミネータにて圧力１００ｋＰａにて１５０℃で１５分間圧着した後、高温層にて１５０℃３０分間静置するスタンダードキュア条件でラミネートを行った。
【００８４】
＜評価例１：（図柄の耐候性（紫外線耐性）の評価）＞
［図柄印刷の耐光性評価試験］
本発明の保護シートの図柄の耐候性（紫外線耐性）を評価するために、先ず、実施例及び比較例の各保護シートを用いて製造した上記の評価用太陽電池モジュール試料を、Ｓｕｐｅｒ  ＵＶ試験装置（岩崎電気  ＥＹＥＳＵＰＥＲ  ＵＶ  ＴＥＳＴＥＲ  ＳＵＶ−Ｗ１５１）に、１０００Ｗ／ｍ２の条件に設定し、４８時間投入した。４８時間経過後に数時間常温放置し、その後、同試験装置から取り出した各試料の図柄を、非受光面側から目視で観察し、図柄の耐候劣化（退色）の有無を確認した。評価基準は以下の通りとした。結果は「図柄耐ＵＶ」として、表１に示す。
（評価基準）
Ａ：目視で視認可能な、図柄の耐候劣化（退色）は生じていなかった。
Ｃ：目視で視認可能な、図柄の耐候劣化（退色）が生じていた。
【００８５】
＜評価例２：（図柄の耐候性（湿熱耐性）の評価）＞
［図柄印刷の耐湿熱性評価試験］
本発明の保護シートの図柄の耐候性（湿熱耐性）を評価するために、先ず、実施例及び比較例の各保護シートを用いて製造した上記の評価用太陽電池モジュール試料を、プレッシャークッカー試験機（平山製作所製：ＨＡＳＴＴＥＳＴ）に、１２０℃、８５％ＲＨ、１．６ａｔｍの条件に設定し、９６時間投入した。９６時間経過後に数時間常温放置し、その後、同試験機から取り出した各試料の図柄を、非受光面側から目視で観察し、図柄の耐候劣化（退色）の有無を確認した。評価基準は以下の通りとした。結果は「図柄耐湿熱」として、表１に示す。
（評価基準）
Ａ：目視で視認可能な、図柄の耐候劣化（退色）は生じていなかった。
Ｃ：目視で視認可能な、図柄の耐候劣化（退色）が生じていた。
【００８６】
＜評価例３：（密着性の評価）＞
［密着性評価試験］
本発明の保護シートの封止材シートに対する密着性を評価するために、上記密着性評価用試料について、保護シートと封止材シート間の剥離強度（Ｎ）を、１５ｍｍ幅の１８０度ピールにて測定した。測定には、剥離試験装置（「株式会社エー・アンド・デイ」社製、製品名「ＴＥＮＳＩＬＯＮ  ＲＴＡ−１１５０−Ｈ」）を用いて、１８０度ピールにて剥離条件５０ｍｍ／ｍｉｎで２３℃にて測定を行い、３回の測定の平均値を採用した。評価基準は以下の通りとした。結果は「密着性」として、表１に示す。
Ａ：６Ｎ／１５ｍｍ以上
Ｂ：４Ｎ／１５ｍｍ以上、６Ｎ／１５ｍｍ未満
Ｃ：４Ｎ／１５ｍｍ未満
【００８７】
【表１】
2020032546.tif 000003
【００８８】
尚、密着層に白色顔料を添加しなかった実施例４については、図柄の退行劣化は観察されなかったが、初期状態において、上記のインキ抜けが観察されていたため、この点においては、他の実施例より、やや意匠性が劣後するものであった。
【００８９】
以上より、本発明によれば、長期間に亘って高度の意匠性を維持することができる太陽電池モジュール用の保護シート、及び、同様の効果を奏する太陽電池モジュールを得ることができることが分かる。
【符号の説明】
【００９０】
１          保護シート
１１        透明基材層
１１１      耐候樹脂層
１１２      耐候接着剤層
１１３      絶縁樹脂層
１２        接着剤層
１３        図柄印刷層
１３１      密着層
１３２      図柄
２          透明前面基板
３          前面封止材
４          背面封止材
５          太陽電池素子
１０        太陽電池モジュール
【図１】
2020032546.tif 000004
【図２】
2020032546.tif 000005
【図３】
2020032546.tif 000006