(57)【要約】【課題】耐湿熱性および接着性に優れる太陽電池モジュール用裏面保護シートおよびそれを用いた太陽電池モジュールの提供。【解決手段】基材シート２４の少なくとも一方の面に熱接着性シート２６がウレタン系接着剤層２８を介して積層されてなる太陽電池モジュール用裏面保護シート２０において、熱接着性シート２６が顔料を含み、ウレタン系接着剤層２８がシランカップリング剤を含むことを特徴とする太陽電池モジュール用裏面保護シート２０である。前記顔料は無機顔料またはカーボンブラックであることが好ましい。【選択図】図１
2010232588.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材シートの少なくとも一方の面に熱接着性シートがウレタン系接着剤層を介して積層されてなる太陽電池モジュール用裏面保護シートにおいて、
該熱接着性シートが顔料を含み、該ウレタン系接着剤層がシランカップリング剤を含むことを特徴とする太陽電池モジュール用裏面保護シート。
【請求項２】
前記熱接着性シートに含まれる顔料が、無機顔料またはカーボンブラックであることを特徴とする請求項１記載の太陽電池モジュール用裏面保護シート。
【請求項３】
請求項１または２に記載の太陽電池モジュール用裏面保護シートを用いてなる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、太陽電池モジュー用裏面保護シートおよび前記太陽電池モジュール用裏面保護シートを用いてなる太陽電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽の光エネルギーを電気エネルギーに変換する装置である太陽電池モジュールは、二酸化炭素を排出せずに発電できるシステムとして注目されている。
図２は、一般的な太陽電池モジュールの一例を示す概略断面図である。
この太陽電池モジュール１００は、結晶シリコン、アモルファスシリコンなどからなる太陽電池セル１０４と、太陽電池セル１０４を封止する電気絶縁体からなる封止材（充填層）１０３と、封止材１０３の表面に積層された表面保護シート（フロントシート）１０１と、封止材１０３の裏面に積層された裏面保護シート（バックシート）１０２とから概略構成されている。なお、フロントシート１０１は、基材がガラス板であることもある。
【０００３】
屋外および屋内において長期間の使用に耐えうる耐候性および耐久性を太陽電池モジュールにもたせるためには、太陽電池セル１０４および封止材１０３を風雨、湿気、砂埃、機械的な衝撃などから守り、太陽電池モジュールの内部を外気から遮断して密閉した状態に保つことが必要である。このため、太陽電池モジュール用裏面保護シート１０２には、耐候性、耐久性、耐湿熱性に優れることが求められる。
【０００４】
従来、太陽電池モジュール用裏面保護シートとしては、電気絶縁性に優れるポリエチレンテレフタレートなどのポリエステルフィルムを用いた太陽電池モジュール用裏面保護シートが開発されており、ポリエステルフィルムを用いるデメリットとして挙げられる耐候性を改善させるべく、紫外線吸収剤を配合したフィルム（特許文献１参照）、ポリエステル中の環状オリゴマーの量を規定したフィルム（特許文献２、３参照）、ポリエステルの分子量を規定したフィルム（特許文献４参照）などを用いた裏面保護シートが開示されている。また、前記フィルムと、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）が通常使用される封止材１０３との接着性の低さを改善すべく、前記フィルムにＥＶＡを主成分とする熱接着性シートを接着剤により張り合わせた裏面保護シートも開示されており、前記接着剤としてはウレタン系接着剤が使用されている（特許文献５〜７参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１１１０７３号公報
【特許文献２】特開２００２−１００７８８号公報
【特許文献３】特開２００２−１３４７７１号公報
【特許文献４】特開２００２−２６３５４号公報
【特許文献５】特開２００８−８５２９４号公報
【特許文献６】特開２００７−３２０２１８号公報
【特許文献７】特開２００８−４６９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来技術に開示されている太陽電池モジュール用裏面保護シートにおいては、ポリエチレンテレフタレートなどの基材フィルムをウレタン系接着剤および熱接着性シートを介して封止材１０３に貼り合わせているが、前記ウレタン系接着剤と熱接着性シートとの接着性および耐湿熱性は十分ではなく、太陽電池モジュールを長時間屋外において使用する場合、前記基材フィルムが剥離することにより、該太陽電池モジュール内の電気回路の漏電や腐食が起こるおそれがあった。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、耐候性、耐久性、耐湿熱性が高く、特に封止材との接着性に優れ、太陽電池セルの安定した長期間使用が可能な太陽電池モジュール用裏面保護シート、および、該太陽電池モジュール用裏面保護シートを用いてなる太陽電池モジュール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】
【０００８】
本発明者は、上記の問題点を考慮し解決すべく鋭意研究を重ねた結果、本発明に至った。すなわち本発明は、基材シートの少なくとも一方の面に熱接着性シートがウレタン系接着剤層を介して積層されてなる太陽電池モジュール用裏面保護シートにおいて、該熱接着性シートが顔料を含み、該ウレタン系接着剤層がシランカップリング剤を含むことを特徴とする太陽電池モジュール用裏面保護シートに関する。
【０００９】
また、本発明は、前記熱接着性シートに含まれる顔料が、無機顔料またはカーボンブラックであることを特徴とする前記太陽電池モジュール用裏面保護シートに関する。さらに、本発明は、前記太陽電池モジュール用裏面保護シートを用いてなる太陽電池モジュールに関する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、顔料を含む熱接着性シートをシランカップリング剤を含むウレタン系接着剤層を介して基材シートに積層することにより、基材シートと熱接着性シートを接着性良好に貼り合わせることができ、耐湿熱性に非常に優れた太陽電池モジュール用裏面保護シートを提供することができる。したがって、裏面保護シートとしてのバリア特性や、太陽電池モジュール内の電気回路の漏電や腐食を防ぐことが可能な太陽電池モジュール用裏面保護シートを提供でき、太陽電池モジュールの安定した長期使用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートの実施形態の一例を示す概略断面図である。
【図２】一般的な太陽電池モジュールの一例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートの実施の形態について説明する。
なお、この形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
【００１３】
図１は、本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートの実施形態の一例を示す概略断面図である。
この実施形態の太陽電池モジュール用裏面保護シート２０は、基材シート２４に熱接着性シート２６がウレタン系接着剤層２８を介して積層された積層構造をなしている。
【００１４】
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シート２０において、ウレタン系接着剤層２８は、ポリオール化合物とイソシアネート化合物とシランカップリング剤とを含むウレタン系接着剤より形成することができる。
【００１５】
本発明において、前記ウレタン系接着剤に含まれるポリオール化合物としては、水酸基を２個以上有する化合物であれば、その分子量および骨格などは特に限定されず、その具体例としては、低分子多価アルコール類、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、その他のポリオール、およびこれらの混合ポリオール等が挙げられる。
【００１６】
ここで、低分子多価アルコールとしては、具体的には、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、ペンタンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、グリセリン、１，１，１−トリメチロールプロパン、１，２，５−ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール等の低分子ポリオールおよびソルビトール等の糖類が挙げられる。
【００１７】
ポリエーテルポリオールとしては、具体的には、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリプロピレントリオール、エチレンオキサイド／プロピレンオキサイド共重合体、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ソルビトール系ポリオール等が挙げられる。
【００１８】
ポリエステルポリオールとしては、例えば、上記低分子多価アルコール類および／または芳香族ジオール類と、多塩基性カルボン酸との縮合物（縮合系ポリエステルポリオール）やラクトン系ポリオール等が挙げられる。
上記縮合系ポリエステルポリオールを形成する多塩基性カルボン酸としては、具体的には、グルタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、ピメリン酸、スペリン酸、セバシン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ダイマー酸、他の低分子カルボン酸、オリゴマー酸、ヒマシ油、ヒマシ油とエチレングリコールとの反応生成物等のヒドロキシカルボン酸等が挙げられる。
また、上記ラクトン系ポリオールとしては、具体的には、プロピオンラクトン、バレロラクトン等の開環重合体等が挙げられる。
また、ビスフェノール骨格を有するポリエステルポリオールとしては、上記低分子多価アルコール類に代えて、または低分子多価アルコール類ともに、ビスフェノール骨格を有するジオールを用いて得られる縮合系ポリエステルポリオールが挙げられる。具体的には、ビスフェノールＡとヒマシ油とから得られるポリエステルポリオール、ビスフェノールＡヒマシ油とエチレングリコールとプロピレングリコールとから得られるポリエステルポリオール等が挙げられる。
その他のポリオールとしては、具体的には、ポリカーボネートジオール、アクリルポリオール；ポリブタジエンポリオール；水素添加されたポリブタジエンポリオール等の炭素−炭素結合を主鎖骨格に有するポリマーポリオール；等が挙げられる。
これらのポリオール化合物の中で、ポリエステルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートジオール、アクリルポリオール、あるいは２官能以上のイソシアネートにより鎖伸張を施したポリエステルウレタンポリオール、ポリエーテルウレタンポリオール、ポリカーボネートウレタンジオール、アクリルウレタンポリオールが耐熱性、安定性の理由により好ましい。
【００１９】
本発明において、前記ウレタン系接着剤に含まれるイソシアネート化合物としては、分子内にイソシアネート基を１個以上有する化合物であれば特に限定されないが、分子内にイソシアネート基を２個以上含有するポリイソシアネート化合物が好適に用いられる。具体的には、２，４−トリレンジイソシアネート、２，６−トリレンジイソシアネート、４，４´−ジフェニルメタンジイソシアネート、１，４−フェニレンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、テトラメチルキシレンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、１，５−ナフタレンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート等の芳香族ポリイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアナートメチル、等の脂肪族ジイソシアネート、トランスシクロヘキサン−１，４−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ビス（イソシアネートメチル）シクロヘキサン等の脂環式ポリイソシアネートが挙げられ、また、これらのイソシアネートの変性体、例えば、イソシアヌレートタイプ、ウレタンタイプ等で三官能性以上の多官能イソシアヌレート化合物も使用することができる。
これらのイソシアネート化合物の中で、キシレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネートが耐候性に優れているため好ましい。
本発明におけるウレタン系接着剤層２８を形成するウレタン系接着剤に含まれるイソシアネート化合物は１種単独または２種以上を併用してもよく、その総使用量は、前記ウレタン系接着剤に含まれるポリオール１００重量部に対して、５〜４０重量部が好ましく、１０〜３０重量部がより好ましく、１０〜２０重量部がさらに好ましい。
【００２０】
本発明において、前記ウレタン系接着剤に含まれるシランカップリング剤としては、従来公知のシランカップリング剤であれば特に限定されず、アミノシラン、メルカプトシラン、ビニルシラン、エポキシシラン、メタクリルシラン、イソシアネートシラン、ケチミンシラン、アルコキシシラン等が挙げられ、これらの中でも、当該ウレタン系接着剤の熱接着性シートに対する接着性が向上するため、３−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、テトラエトキシシラン、３−アセトキシプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシランが好ましい。
本発明におけるウレタン系接着剤層を形成するウレタン系接着剤に含まれるシランカップリング剤は１種単独または２種以上を併用してもよく、その総使用量は、前記ウレタン系接着剤に含まれるポリオール１００重量部に対して、０．０１〜３０重量部が好ましく、０．０５〜１０重量部がより好ましく、０．１〜３重量部がさらに好ましい。
【００２１】
本発明において、前記ウレタン系接着剤は、上述したポリオール化合物、イソシアネート化合物およびシランカップリング剤の他に、更に、例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、加水分解防止剤、増粘剤、可塑剤、充填剤等の添加剤を必要に応じて配合することができる。これらの中でも、エステル結合の加水分解を抑制する目的でカルボジイミド化合物やオキサゾリン化合物を添加することが好ましい。また、前記ウレタン系接着剤は、塗工や層形成の際の、作業効率を向上させるために、溶剤を添加して粘度を調節することができ、例えば、酢酸エチル等のエステル系、メチルエチルケトン等のケトン系、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系等のイソシアネートに対して不活性なものであれば必要に応じていかなる溶剤も使用しても良い。
【００２２】
本発明において、ウレタン系接着剤層２８は、前記ウレタン系接着剤を基材シート２４に塗布し、必要により乾燥、加熱を行うことにより形成することができる。
基材シート２４上に前記ウレタン系接着剤を塗布する方法としては、従来公知の方法、例えば、ナイフコート法、ロールコート法、バーコート法、ブレードコート法、ダイコート法、グラビアコート法等が挙げられる。
ウレタン系接着剤層２８の厚みは、１μｍ〜５０μｍが好ましく、３μｍ〜３０μｍがさらに好ましい。
【００２３】
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シート２０において、熱接着性シート２６は熱接着性を有する樹脂シートであり、かつ顔料を含んでいれば、特に限定されない。ここで、熱接着性とは、加熱処理によって接着性を発現する性質のことである。該加熱処理における温度としては、通常５０〜２００℃の範囲である。
【００２４】
本発明において、熱接着性シート２６に含まれる顔料としては、従来公知の顔料であれば特に限定されないが、ウレタン系接着剤層２８に含まれるシランカップリング剤との親和性増大による密着性向上の点から、無機顔料およびカーボンブラックが好ましく、例えば、炭酸カルシウム、酸化チタン、シリカ、酸化亜鉛、炭酸鉛、硫酸バリウム等の白色顔料、カーボンブラック（チャンネルまたはハーネス）、黒色酸化鉄等の黒色顔料、ウルトラマリン、紺青等の青色顔料、酸化鉄赤、カドミウムレッド、モリブデンオレンジ等の赤色顔料、メタリック光沢を与える金属粉顔料などが挙げられ、これらの中でも、酸化チタン、カーボンブラックが好ましい。さらに、これらの顔料は、有機ケイ素化合物等により被覆及び表面処理されているものが好ましく、該表面処理により水酸基やアルコキシル基などの極性基が付与されているものがさらに好適に用いられる。
【００２５】
本発明において、熱接着性シート２６を構成する樹脂としては、前記顔料を分散させた状態で含有することができれば特に限定されず、アクリルウレタン樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、エチレンメタクリル酸共重合体、エチレンメタクリル酸共重合体の分子間を金属イオンで架橋したアイオノマー樹脂、ポリオレフィンを主成分とするポリマーからなる樹脂等が挙げられる。これらの中でも、ＥＶＡ、ＰＶＢがより好ましく、ＥＶＡを主成分とする樹脂であることがより好ましい。一般に、封止材１０３がＥＶＡからなる封止樹脂であることが多く、その場合において、熱接着性シート２６がＥＶＡを主成分とするポリマーからなる樹脂シートであることにより、封止材１０３と熱接着性シート２６との適合性および接着性を向上させることができる。
【００２６】
熱接着性シート２６を形成する方法は、前記熱接着性シート２６を構成する樹脂１００重量部に対し、前記熱接着性シート２６に含まれる顔料を０．５〜３０重量部、好ましくは１〜１０重量部の割合で練り込み、Ｔダイ法、またはインフレーション法にて溶融押出しして形成する。熱接着性シート２６の厚さとしては、熱接着性シート２６の種類によって適宜調節すればよく、通常、当該シートの厚さは５〜２００μｍの範囲であることが好ましい。より具体的には、熱接着性シート２６がＥＶＡからなるシートである場合には、軽量性および電気絶縁性等の観点から、当該ＥＶＡシートの厚さは、１０〜２００μｍの範囲であることが好ましく、５０〜１５０μｍの範囲であることがより好ましく、８０〜１２０μｍの範囲であることが最も好ましい。
【００２７】
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シート２０における基材シート２４としては、樹脂シートやアルミニウムシートなどが用いられる。
【００２８】
基材シート２４に用いられる樹脂シートとしては、太陽電池モジュール用裏面保護シートにおける樹脂シートとして一般に用いられるものが使用できる。このような樹脂シートとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアミド（ナイロン６、ナイロン６６）、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート(ＰＥＮ)、ポリオキシメチレン、ポリカーボネート、ポリフェニレンオキシド、ポリエステルウレタン、ポリｍ−フェニレンイソフタルアミド、ポリｐ−フェニレンテレフタルアミド等のポリマーからなるシートが挙げられる。なかでも、電気絶縁性、耐熱性、耐薬品性、寸法安定性が良好である観点から、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート(ＰＥＮ)からなるシートが好ましく、特にＰＥＴシートが好適である。
前記ＰＥＴシートは、耐加水分解性を有するものが好ましく、オリゴマーの含有量が少ないものが耐加水分解性を有することが知られている。耐加水分解性を有するＰＥＴシートとしては、メリネックス２３８（商品名；帝人デュポンフィルム社製）などが挙げられる。
【００２９】
樹脂シートの厚さとしては、太陽電池システムが要求する電気絶縁性に基づいて調節すればよく、通常、当該シートの厚さは１０〜３００μｍの範囲であることが好ましい。より具体的には、樹脂シートがＰＥＴシートである場合には、軽量性および電気絶縁性の観点から、該ＰＥＴシートの厚さは３０〜２５０μｍの範囲であることが好ましく、４０〜２００μｍの範囲であることがより好ましく、５０〜１５０μｍの範囲であることがさらに好ましい。
【００３０】
また、樹脂シートには、耐候性、耐湿性等を高めるための表面改質処理を施すこともできる。例えばＰＥＴシートにシリカ（ＳｉＯ２）、アルミニウム（Ａｌ）およびアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）などを蒸着させることにより、当該太陽電池モジュール用裏面保護シートの耐候性、耐湿性等を高めることができる。なお、当該シリカ、アルミニウムおよびアルミナなどの蒸着処理は、樹脂シートの両面に行ってもよく、いずれか一方の面にのみ行ってもよい。
【００３１】
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シート２０における基材シート２４がアルミニウムシートである場合、当該裏面保護シートの耐候性、耐水蒸気バリア性をより向上させることができる。
【００３２】
基材シート２４に用いられるアルミニウムシートとしては、本発明の効果を損なうものでなければ特に制限されないが、鉄を０．７〜５．０質量％の範囲で含むアルミニウム−鉄合金をシート状にしたものが好ましく、鉄を１．０〜２．０質量％の範囲で含むアルミニウム−鉄合金をシート状にしたものがより好ましく、鉄を１．２〜１．７質量％の範囲で含むアルミニウム−鉄合金をシート状にしたものがさらに好ましい。具体的には、ＪＩＳ  Ｈ４１６０に規定される合金番号８０２１に区分されるものが挙げられる。該アルミニウム−鉄合金をシート状にしたものとしては、例えば日本製箔株式会社製のＰＡＣＡＬ２１（商品名）を好ましく用いることができる。また、住軽アルミ箔株式会社製のＢＥＳＰＡ（商品名）も同様に好ましく用いることができる。
【００３３】
鉄を前記範囲内で含むアルミニウム−鉄合金シートを用いることによって、純アルミニウム製のシートを用いるよりも、太陽電池モジュール用裏面保護シート２０の耐水蒸気バリア性、および軽量性を高めることができる。その理由としては、鉄を前記範囲内で含むアルミニウム−鉄合金は、一般に純アルミニウムと比べて圧延加工性に優れるため、厚みが２０μｍ以下のシートに加工した場合でもピンホールの発生が少なく、該ピンホールを介した気体の流通を抑制することができ、その結果として該アルミニウム−鉄合金シートを用いた裏面保護シートの水蒸気バリア性を高めることができると考えられる。また、圧延加工性に優れるため、水蒸気バリア性を維持したままで純アルミニウムのシートよりもより薄いシートに加工することができ、その結果として該アルミニウム−鉄合金シートを用いた裏面保護シートは軽量性を高めることができる。
【００３４】
アルミニウム−鉄合金シートは、本発明の効果を損なわない限り、鉄以外の元素を含んでいてもよい。例えば、マグネシウム、マンガン、銅、ケイ素、亜鉛、チタン等が挙げられる。これらの元素は、アルミニウム−鉄合金の製造過程において不可避的に含まれることもあるが、一般に微量の含有量であれば、本発明の効果を損なわないと考えられる。ここで、微量の含有量としては、各元素がそれぞれ０．５質量％以下である場合、より好ましくは０．３質量％以下である場合をいう。
【００３５】
アルミニウム−鉄合金シートの厚さとしては、本発明の効果を損なわない限り特に制限されず、ピンホール発生頻度の低さ（水蒸気バリア性の高さ）、および軽量性等の観点から、好ましくは３０μｍ以下、より好ましくは２０μｍ以下、最も好ましくは５〜１０μｍの範囲である。
【００３６】
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シート２０において、基材シート２４にウレタン系接着剤層２８を介して熱接着性シート２６を積層させる方法は、基材シート２４上にウレタン系接着剤層２８を形成した後、ラミネート法によって熱接着シート２６を積層させることができる。また、その接着性を向上させるために、基材シート２４のウレタン系接着層２８側の面をコロナ処理および／または化学薬品処理してもよい。
【００３７】
本実施形態の太陽電池モジュール用裏面保護シート２０は、基材シート２４に熱接着性シート２６がウレタン系接着剤層２８を介して積層されており、熱接着性シート２６が顔料を含み、ウレタン系接着剤層２８がシランカップリング剤を含む構成としたことにより、該顔料と該シランカップリング剤の親和力向上効果により、基材シート２４と熱接着性シート２６を強固に接着することができる。従って、基材シート２４の剥離による耐候性、耐久性および耐湿熱性等の機能低下を防ぐことができ、屋外での長期使用に対しても良好な接着性を保って太陽電池モジュールを保護することのできる太陽電池モジュール用裏面保護シートを提供できる。
【００３８】
前述した実施形態のバックシート２０において、基材シート２４のウレタン系接着剤層層２８と接する面とは異なる面側にフッ素樹脂層（図示せず）を設けることが好ましい。該フッ素樹脂層を設けることにより、本発明に係る太陽電池モジュール用裏面保護シートの耐候性を向上させることができる。
前記フッ素樹脂層としては、本発明の効果を損なわず、フッ素を含む層であれば特に制限されない。例えばフッ素含有ポリマーを有するシートであってもよく、フッ素含有ポリマーを有する塗料を塗布した塗膜であってもよい。裏面保護シートの軽量化のために前記フッ素樹脂層をより薄くする観点から、フッ素含有ポリマーを有する塗料を塗布した塗膜であることが好ましい。
【００３９】
前記フッ素含有ポリマーを有するシートとしては、例えばポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、エチレンクロロトリフルオロエチレン（ＥＣＴＦＥ）またはエチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）を主成分とするポリマーをシート状に加工したものが好ましいものとして挙げられる。前記ＰＶＦを主成分とするポリマーとしてはデュポン社製のＴｅｄｌａｒ（商品名）を用いることができる。また、前記ＥＣＴＦＥを主成分とするポリマーとしてはＳｏｌｖａｙ  Ｓｏｌｅｘｉｓ社製のＨａｌａｒ（商品名）を用いることができる。前記ＥＴＦＥを主成分とするポリマーとしては旭硝子社製のＦｌｕｏｎ（商品名）を用いることができる。
前記フッ素含有ポリマーを有するシートの厚さとしては、耐候性および軽量化の観点から、一般に５〜２００μｍの範囲が好ましく、１０〜１００μｍの範囲がより好ましく、１０〜５０μｍの範囲が最も好ましい。
【００４０】
前記フッ素含有ポリマーを有する塗料としては、溶剤に溶解又は水に分散されたもので塗布可能なものであれば特に限定されない。
前記塗料に含まれていてもよいフッ素含有ポリマーとしては、本発明の効果を損なわず、フッ素を含有するポリマーであれば特に限定されないが、前記塗料の溶媒（有機溶媒または水）に溶解し、架橋可能であるものが好ましい。該フッ素含有ポリマーの好ましい例としては、旭硝子社製のＬＵＭＩＦＬＯＮ（商品名）、セントラル硝子社製のＣＥＦＲＡＬＣＯＡＴ（商品名）、ＤＩＣ社製のＦＬＵＯＮＡＴＥ（商品名）等のクロロトリフルオロエチレン（ＣＴＦＥ）を主成分としたポリマー類や、ダイキン工業社製のＺＥＦＦＬＥ（商品名）等のテトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）を主成分としたポリマー類や、デュポン社製のＺｏｎｙｌ（商品名）、ダイキン工業社製のＵｎｉｄｙｎｅ（商品名）等のフルオロアルキル基を有するポリマー、およびフルオロアルキル単位を主成分としたポリマー類が挙げられる。これらの中でも、耐候性および顔料分散性等の観点から、ＣＴＦＥを主成分としたポリマーおよびＴＦＥを主成分としたポリマーがより好ましく、なかでも前記ＬＵＭＩＦＬＯＮ（商品名）および前記ＺＥＦＦＬＥ（商品名）が最も好ましい。
【００４１】
前記ＬＵＭＩＦＬＯＮ（商品名）は、ＣＴＦＥと数種類の特定のアルキルビニルエーテル（ＶＥ）、ヒドロキシアルキルビニルエーテルとを主な構成単位として含む非結晶性のポリマーである。該ＬＵＭＩＦＬＯＮ（商品名）のように、ヒドロキシアルキルビニルエーテルのモノマー単位を有するポリマーは、溶剤可溶性、架橋反応性、基材密着性、顔料分散性、硬さ、および柔軟性に優れるので好ましい。
前記ＺＥＦＦＬＥ（商品名）は、ＴＦＥと有機溶媒可溶性の炭化水素オレフィンとの共重合体であり、なかでも反応性の高い水酸基を備えた炭化水素オレフィンを有する場合には、溶剤可溶性、架橋反応性、基材密着性、および顔料分散性に優れるので好ましい。
【００４２】
また、前記塗料に含まれていてもよいフッ素含有ポリマーの例として、硬化性官能基を有するフルオロオレフィンのポリマーが挙げられ、具体例としては、ＴＦＥ、イソブチレン、フッ化ビニリデン（ＶｄＦ）、ヒドロキシブチルビニルエーテルおよびその他のモノマーからなる共重合体、ならびにＴＦＥ、ＶｄＦ、ヒドロキシブチルビニルエーテルおよびその他のモノマーからなる共重合体が好ましいものとして挙げられる。
【００４３】
また、前記塗料に含まれていてもよいフッ素含有ポリマーにおける共重合可能なモノマーとしては、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ブチル、イソ酪酸ビニル、ピバル酸ビニル、カプロン酸ビニル、バーサチック酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、シクロヘキシルカルボン酸ビニル、および安息香酸ビニル等のカルボン酸のビニルエステル類や、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテルおよびシクロヘキシルビニルエーテル等のアルキルビニルエーテル類が挙げられる。
【００４４】
前記塗料としては、前記フッ素含有ポリマーの他に、架橋剤、触媒、および溶媒を含むことができ、さらに必要であれば、顔料および充填剤などの無機化合物を含むこともできる。
【００４５】
前記塗料に含まれる溶媒としては、本発明の効果を損なうものでなければ特に限定されず、例えばメチルエチルケトン（ＭＥＫ）、シクロヘキサノン、アセトン、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、トルエン、キシレン、メタノール、イソプロパノール、エタノール、ヘプタン、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ｎ−ブチル、またはｎ−ブチルアルコールのうち、いずれか１種以上を有する溶媒を好ましく用いることができる。なかでも、塗料中の含有成分の溶解性の観点から、前記溶媒はＭＥＫまたはＭＩＢＫのうち、いずれか１種以上を有するものであることがより好ましい。
【００４６】
前記塗料に含んでいてもよい顔料および充填剤としては、本発明の効果を損なうものでなければ特に限定されない。例えば、二酸化チタン、カーボンブラック、ペリレン顔料、、マイカ、窒化ホウ素、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、シリカ、紫外線吸収剤等が挙げられる。より具体的には、耐久性を付与するために被覆及び表面処理されたルチル型二酸化チタンであるＴｉ−Ｐｕｒｅ  Ｒ１０５（商品名；デュポン社製）、およびジメチルシリコーンの表面処理によってシリカ表面の水酸基を修飾した疎水性シリカであるＣＡＢ−Ｏ−ＳＩＬ  ＴＳ−７２０（商品名；Ｃａｂｏｔ社製）が好ましいものとして例示できる。
【００４７】
前記塗膜は耐候性、耐擦傷性を向上させるため、架橋剤により硬化していることが好ましい。該架橋剤としては、本発明の効果を損なうものでなければ特に限定されず、金属キレート類、シラン類、イソシアネート類、およびメラミン類が好ましく用いられるものとして挙げられる。太陽電池モジュール用裏面保護シートを屋外において３０年以上使用することを想定した場合、耐候性の観点からは、前記架橋剤として、脂肪族のイソシアネート類が好ましい。
【００４８】
前記塗料の組成としては、本発明の効果を損なわなければ特に限定されず、例えば前記ルミフロンをベースとした塗料の組成物として、ＬＵＭＩＦＬＯＮ（商品名）、顔料、架橋剤、溶媒および触媒を混合してなるものが挙げられる。該組成比としては、該塗料全体を１００質量％としたときに、ＬＵＭＩＦＬＯＮ（商品名）は３〜８０質量％が好ましく、１０〜４０質量％程度がより好ましく、顔料は５〜６０質量％が好ましく、１０〜３０質量％程度がより好ましく、有機溶媒は２０〜８０質量％が好ましく、３０〜７０質量％程度がより好ましい。
前記有機溶媒としては、ＭＥＫとキシレンとシクロヘキサノンとの混合溶媒が例示できる。また、前記触媒としては、ジブチルジラウリン酸スズ、ジオクチルラウリン酸スズを例示でき、有機溶媒中でＬＵＭＩＦＬＯＮ（商品名）とイソシアネートとの架橋を促進するために用いられる。
【００４９】
前記塗料を基材シート２４のウレタン系接着剤層層２８と接する面とは異なる面側に塗布する方法としては、公知の方法で行うことができ、例えばロッドコーターで所望の膜厚になるように塗布すればよい。
前記塗料が硬化して形成される前記フッ素樹脂層の膜厚としては特に限定されず、例えば５μｍ以上の膜厚とすればよい。水蒸気バリア性、耐候性および軽量性の観点から、該フッ素樹脂層の膜厚としては、５〜５０μｍが好ましく、８〜４０μｍがより好ましく、１０〜３０μｍがさらに好ましい。
前記塗布した塗料の乾燥プロセスにおける温度は、本発明の効果を損なわない温度であればよく、架橋促進及び基材シート２４の熱変形を低減する観点から、５０〜１３０℃程度の範囲であることが好ましい。
【００５０】
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートは、太陽電池モジュール形成用の従来公知の材料を組み合わせて、太陽電池モジュールとして使用することができる。
本発明の太陽電池モジュールは、例えば、図２に示すように、結晶シリコン、アモルファスシリコンなどからなる太陽電池セル１０４と、太陽電池セル１０４を封止する電気絶縁体からなる封止材（充填層）１０３と、封止材１０３の表面に積層された表面保護シート（フロントシート）１０１と、封止材１０３の裏面に積層された裏面保護シート（バックシート）１０２とから構成されている。
封止材１０３としては、酢酸ビニル―エチレン共重合体（ＥＶＡ）、ポリビニルブチラール、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素化ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂などの透明な樹脂を主成分とする樹脂を使用することができる。
【００５１】
本発明にかかる太陽電池モジュール用裏面保護シート２０を、図２におけるバックシート１０２として使用し、太陽電池セル１０４を内包する封止材１０３からなる封止面に積層させることにより、当該太陽電池モジュール内の太陽電池セル１０４および封止材１０３を風雨、湿気、砂埃、機械的な衝撃などから守り、当該太陽電池モジュールの内部を外気から遮断して密閉した状態に保つことができる。
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートを封止面に積層させる場合、太陽電池モジュール用裏面保護シートにおける熱接着性シートを封止面に積層させる。その積層方法としては、公知の方法を適用することができる。
【００５２】
前記実施形態においては、基材シート２４、ウレタン系接着剤層２８および熱接着性シート２６がそれぞれ1層積層された太陽電池モジュール用裏面保護シートを例示したが、本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートはこれに限定されない。本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートにあっては、基材シートやウレタン系接着剤層および／またはフッ素樹脂層が複数積層した構造であってもよい。
【実施例】
【００５３】
以下、実施例を示して本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００５４】
（熱接着性シート１の形成）
エバフレックスＶ５９６１（三井・デュポンポリケミカル社製、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレン：酢酸ビニル＝９１：９）１００重量部と顔料として二酸化チタンＧＴＲ−３００（堺化学工業社製）６．０重量部とを混合し、Ｔダイ製膜機ラボプラストミル（東洋精機製作所社製）を使用して、シリンダー温度２２０℃、Ｔダイ温度２２０℃にて、製膜後の膜厚が１００μｍ、幅が３００ｍｍとなるように熱接着性シート１を形成した。
【００５５】
（熱接着性シート２の形成）
エバフレックスＶ５９６１（三井・デュポンポリケミカル社製、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレン：酢酸ビニル＝９１：９）１００重量部と顔料としてカーボンブラックＭＡ２３０（三菱化学社製）１．５重量部とを混合し、Ｔダイ製膜機ラボプラストミル（東洋精機製作所社製）を使用して、シリンダー温度２２０℃、Ｔダイ温度２２０℃にて、製膜後の膜厚が１００μｍ、幅が３００ｍｍとなるように、熱接着性シート２を形成した。
【００５６】
（熱接着性シート３の形成）
エバフレックスＶ５９６１（三井・デュポンポリケミカル社製、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレン：酢酸ビニル＝９１：９）を、Ｔダイ製膜機ラボプラストミル（東洋精機製作所社製）を使用して、シリンダー温度２２０℃、Ｔダイ温度２２０℃にて、製膜後の膜厚が１００μｍ、幅が３００ｍｍとなるように、顔料を含まない熱接着性シートである熱接着性シート３を形成した。
【００５７】
実施例１
タケラックＡ−５１５（三井化学ポリウレタン社製、ポリエステルポリオール、固形分６０％）１００重量部と、タケネートＡ−５０（三井化学ポリウレタン社製、キシレンジイソシアネート、固形分７５％）１１．１重量部とを混合したものに、シランカップリング剤として３−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン２．２重量部を添加し、さらに酢酸エチル２７８．３重量部を加えて混合することにより、ウレタン系接着剤を調製した。
次に、ＰＥＴフィルムメリネックスＳ（帝人デュポンフィルム社製、厚さ１２５μｍ）の片面に、上記ウレタン系接着剤を、乾燥塗膜厚さが５μｍとなるようにロッドコーターを用いて塗工し、８０℃で１分間乾燥してウレタン系接着剤層を形成した。得られたウレタン系接着剤層に上記熱接着性シート１を常温にてラミネートし、温度２３±２℃にて７日間静置することにより、太陽電池モジュール用裏面保護シートを得た。
作成した太陽電池モジュール用裏面保護シートについて、下記の方法により、促進試験条件下で、接着強度の評価を行った。結果を表１に示す。
【００５８】
（促進試験）
作成した太陽電池モジュール用裏面保護シートをＡ４サイズに切り取り、８５℃、８５％ＲＨの環境下で５００時間、１０００時間、１５００時間および２０００時間静置した前記太陽電池モジュール用裏面保護シートの接着強度を測定した。
【００５９】
（接着強度評価）
ＩＳＯ  １１３３９に準じて、Ｔ形剥離法を用いて剥離接着強度を評価した。太陽電池モジュール用裏面保護シートを幅２５ｍｍ、長さ１５０ｍｍに切り取り、接着剤で貼り合わされた基材シートと熱接着性シートを万能引張り試験機（島津製作所社製、オートグラフ  ＡＧ−５０ｋＮＸ）の上下のつかみ具にそれぞれ固定し、剥離速度３００ｍｍ／ｍｉｎにて剥がした際の剥離接着強度（Ｎ／２５ｍｍ）を測定した。この数値が大きいほど、接着強度が大きいことを示す。
【００６０】
実施例２〜６、および比較例１、２
タケラックＡ−５１５（三井化学ポリウレタン社製、ポリエステルポリオール、固形分６０％）１００重量部と、タケネートＡ−５０（三井化学ポリウレタン社製、キシレンジイソシアネート、固形分７５％）１１．１重量部とを混合したものに、表１記載のシランカップリング剤を２．２重量部を添加し、さらに酢酸エチル２７８．３重量部を加えて混合することにより、ウレタン系接着剤を調製した。
次に、ＰＥＴフィルムメリネックスＳ（帝人デュポンフィルム社製、厚さ１２５μｍ）の片面に、上記ウレタン系接着剤を、乾燥塗膜厚さが５μｍとなるようにロッドコーターを用いて塗工し、８０℃で１分間乾燥してウレタン系接着剤層を形成した。得られたウレタン系接着剤層に表１記載の熱接着性シートを常温にてラミネートし、温度２３±２℃にて７日間静置することにより、太陽電池モジュール用裏面保護シートを得た。
作成した太陽電池モジュール用裏面保護シートについて、実施例１と同様の方法により、促進試験条件下で、接着強度の評価を行った。結果を表１に示す。
【００６１】
【表１】
2010232588.tif 000003
【００６２】
表１中の記号はそれぞれ以下のものを示す。
Ａ−１：３−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン
Ａ−２：フェニルトリメトキシシラン
Ａ−３：テトラエトキシシラン
Ａ−４：３−アセトキシプロピルトリメトキシシラン
Ａ−５：３−アミノプロピルトリメトキシシラン
Ｂ−１：上記熱接着性シート１
Ｂ−２：上記熱接着性シート２
Ｂ−３：上記熱接着性シート３
【００６３】
表１の結果から、本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートにかかる実施例１〜６は、比較例１および２に比べて、高温多湿である促進試験条件下においても、良好な接着強度を示すことが確認された。この結果より、本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートは、優れた耐湿熱性と接着性を有することが明らかである。
【００６４】
実施例７〜１１および比較例３
タケラックＡ−５１５（三井化学ポリウレタン社製、ポリエステルポリオール、固形分６０％）１００重量部と、タケネートＡ−５０（三井化学ポリウレタン社製、キシレンジイソシアネート、固形分７５％）１１．１重量部とを混合したものに、表２記載のシランカップリング剤を２．２重量部を添加し、さらに酢酸エチル２７８．３重量部を加えて混合することにより、ウレタン系接着剤を調整した。
次に、オリゴマー含有量の少ないＰＥＴフィルムであるメリネックス２３８（帝人デュポンフィルム社製、厚さ１２５μｍ）の片面に、上記ウレタン系接着剤を、乾燥塗膜厚さが５μｍとなるようにロッドコーターを用いて塗工し、８０℃で１分間乾燥してウレタン系接着剤層を形成した。得られたウレタン系接着剤層に上記熱接着性シート１を常温にてラミネートし、温度２３±２℃にて７日間静置することにより、太陽電池モジュール用裏面保護シートを得た。
作成した太陽電池モジュール用裏面保護シートを１２１℃、１００％ＲＨ、２ａｔｍの条件下で保管し、２４時間、４８時間、９６時間保管後の経時での接着強度を上記実施例１と同様の方法で測定した。結果を表２に示す。
【００６５】
【表２】
2010232588.tif 000004
【００６６】
表２中の記号はそれぞれ以下のものを示す。
Ａ−１：３−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン
Ａ−２：フェニルトリメトキシシラン
Ａ−３：テトラエトキシシラン
Ａ−４：３−アセトキシプロピルトリメトキシシラン
Ａ−５：３−アミノプロピルトリメトキシシラン
【００６７】
表２の結果から、本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートにかかる実施例７〜１１は、比較例３に比べて、高温多湿である促進試験条件下においても、良好な接着強度を示すことが確認された。この結果より、本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートは、優れた耐湿熱性と接着性を有することが明らかである。
【符号の説明】
【００６８】
２０  太陽電池モジュール用裏面保護シート
２４  基材シート
２６  熱接着性シート
２８  ウレタン系接着剤層
１００  太陽電池モジュール
１０１  フロントシート（表面保護シート）
１０２  バックシート（裏面保護シート）
１０３  封止材
１０４  太陽電池セル
【図１】
2010232588.tif 000005
【図２】
2010232588.tif 000006