(57)【要約】      （修正有）【課題】太陽光発電システムシリコンモジュールの電気絶縁システムにおいて、効果的な絶縁システム構成材料（絶縁保護シート他）の使用により、長期信頼性、耐環境性、省資源、省エネルギー、リサイクル性等の向上を目指す。【解決手段】耐候性（耐熱性、耐水、耐湿、耐加水分解性、耐紫外線性、耐塩害性等）、電気絶縁特性、機械的強度、熱伝導性等が優れるフィルム、シート材料基材と高分子樹脂組成物で構成することを特徴とする電気絶縁複合シートを、環境調和型、高信頼性、長寿命の太陽光発電システム用保護シートとして使用する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐候性フィルムとして弗来樹脂フィルム（ＰＶＦ、ＰＶＤＦ）、低オリゴマー・耐熱ポリエステルフィルム、高密度ポリエチレンフィルム、耐候性樹脂を耐熱フィルムに塗工処理したフィルムの少なくとも一種（Ｉ）と耐熱性、耐候性を有する基材（ＩＩ）を含んでなることを特徴とする。
電気絶縁シート
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【請求項２】
前記複合電気絶縁シート（ＩＩ）において、耐熱フィルム（Ｉ）を複合一体化のために使用する熱硬化型接着剤の熱伝導率が０．３Ｗ／ｍＫ以上であることを特徴とする電気絶縁シート。
【請求項３】
前記熱硬化型接着剤の主成分が、ＳｉｃまたはＡｌ２Ｏ３であることを特徴とする接着剤を使用した電気絶縁複合シート、および本複合シートで構成した太陽電池モジュール。
【請求項４】
前記電気絶縁複合シートにおいて、基材（Ｉ）が金属箔であることを特徴とする電気絶縁シート。本絶縁シートを太陽電池の保護シートに使用した太陽電池モジュール。
【請求項５】
前記電気絶縁複合シートにおいて基材（Ｉ）が高密度ポリエチレンフィルムであることを特徴とする電気絶縁シート。
【請求項６】
請求項５に記載の高密度ポリエチレンフィルムは、ポリエチレンフィルムを複数積層したもので、その耐熱性が−５７℃〜９３．３℃、水蒸気透過率２．０ｇ／ｍ２・ｄ以下であることを特徴とする。
【請求項７】
請求項１の電気絶縁シートにおいて、基材フィルム（Ｉ）の片面に請求項６の高密度ポリエチレンフィルムを配置したことを特徴とする電気絶縁シート。
【請求項８】
請求項１記載の耐候性樹脂組成物を耐熱性フィルムに塗工用レジンとして使用する場合、耐候性樹脂組成物が１）フッ素樹脂、２）アクリル樹脂、３）アルコキシシラン樹脂のいずれかを使用したことを特徴とする電気絶縁シート。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】
【０００１】  本発明は新しい時代の電気機器絶縁システムに関するものである。新しい時代の機器絶縁の技術開発動向として、１）環境調和型（エコロジー）、２）信頼性の向上、３）省資源・省エネルギー、４）小型軽量化、５）高性能化、６）安全性の確保などが強く要望されている。これらの技術動向に着目すると同時に、太陽光発電システムが屋外使用の静止型電気機器（変圧器、遮断機等と同じく）であり、絶縁システム構成材料も全て電気絶縁材料でなければならないとの概念により、耐候性、耐熱性、耐湿性、耐塩害性、耐紫外線性、電気的特性、機械的特性等に優れた太陽光発電システムの主要構成材料である、保護シートに使用する新規な電気絶縁シートを提供するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来、太陽電池サブモジュールの保護フィルムによる保護（封止）は、太陽電池サブモジュールの裏面に封止樹脂、例えば硬化剤を配合したエチレン酢酸ビニル共重合体等のシートを載置し、その上に更に保護フィルムを載置し、封止樹脂シートと保護フィルムとを太陽電池サブモジュールの裏面に対し加熱圧着することにより行われていた。加熱圧着は、気泡の混入を防止するため等の理由により、通常真空ラミネート法により行われている。この加熱圧着過程で封止樹脂は軟化、溶融を経て硬化する。【０００３】太陽電池に用いられる保護フィルムには、電気絶縁性、機械的強度の長期保持性が要求される。即ち、屋外で長期に使用されることから、直射日光下での耐候劣化、熱による特性低下がなく、かつ水分の浸透による変質、剥離等を起こさない材料が求められている。このような材料として、一般的にアルミはくの両面にフッ化ビニル樹脂フィルムを接着剤により積層したタイプ、あるいは同じくアルミはくの両面にポリエステル樹脂フィルムを接着剤により積層したタイプ等が用いられている。【０００４】例えば、フッ化ビニル樹脂フィルムを用いたものは、フィルム自体の耐候性、耐熱性は優れているものの、耐湿熱性特に水蒸気透過率が大であり、さらに積層の際に用いられる接着剤、一般的にはウレタン系樹脂接着剤、エポキシ系樹脂接着剤等が用いられているが、この接着剤が耐候性、耐熱性、耐湿性等の耐久性に劣っていた。長期の使用において、特にモジュール裏面側に配置された層の接着剤が、熱、湿気等により変質し、電気的特性、機械的特性の低下を招く結果となり、さらにフィルム層の剥離、破壊の原因となっていた。また、ポリエステル樹脂フィルムを用いたものでは、やはりポリエステル樹脂自体の耐候、耐久性に難点があり、耐加水分解性、長期にわたる安全性の確保という面で信頼性に劣るものであった。
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  本発明は、耐候性、耐熱性、耐湿性に優れ、電気特性、機械的特性の保持性に優れた太陽電池の構成材料である保護フィルムに使用される新規な電気絶縁シートを提供するものである。特に、太陽電池モジュールを作製する際に、裏面最外層となる耐候性フィルム面から進入する光、熱、水分による劣化を防止するとともに、電気的、機械的特性を有効に保持し、かつ耐候性フィルム面と基材間の剥離、破壊の生じない電気絶縁シート、およびこのシートを用いた太陽電池モジュールを提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  本発明の係る電気絶縁シートは、少なくとも耐候性フィルム層として、フッ素樹脂フィルム（ＰＶＦ、ＰＶＤＦ）、低オリゴマー・耐熱ポリエステルフィルム（東レ：Ｘ１０Ｓ、ＳＫＣ（株）：ＳＲ５５等）、耐候性樹脂塗工フィルム（フッ素樹脂、アクリル樹脂、アルコキシシラン樹脂等）を基材に塗工処理した耐熱フィルム（基材フィルム（Ｉ））を含んでなることを特徴とする。
【０００７】本発明の電気絶縁シートにおいて、シートの構成が耐熱フィルムで複数枚積層されている。積層面には接着剤を使用する。本接着剤は熱伝導性が優れるものである。
【０００８】本発明の電気絶縁シートにおいて、前記フッ素含有樹脂が、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン−フッ化ビニリデンの三元共重合体であっても良い。
【０００９】本発明の電気絶縁シートにおいて、前記の基材（ＩＩ）が、フッ素繊維、アラミド繊維、ガラス繊維、ポリエステル繊維、ポリアリレート繊維、および炭素繊維から選ばれた少なくとも一種を含む繊維性基布であっても良い。
【００１０】本発明の電気絶縁シートにおいて、前記の繊維性基布にあらかじめ撥水剤による撥水処理を施しても良い。
【００１１】本発明の電気絶縁シートにおいて、前記の基材（ＩＩ）が、金属はくであっても良い。
【００１２】本発明の電気絶縁シートにおいて、前記の基材（ＩＩ）が、フッ素樹脂、ポリエステル樹脂を含む合成樹脂フィルムであっても良い。
【００１３】本発明の電気絶縁シートにおいて、前記の基材（ＩＩ）が、前記合成樹脂フィルムと金属はくとの積層体であっても良い。
【００１４】本発明の電気絶縁シートにおいて、前記の基材（ＩＩ）が、前記合成樹脂フィルムとその一面に積層された金属はくと、さらにその金属はく面上に積層された繊維性基布からなるものであっても良い。
【００１５】前記基材（ＩＩ）の耐候性フィルムが積層された面の別の一面に、さらに硬化剤を配合したエチレン−酢酸ビニル共重合体との接着性に優れた、易接着処理層（ＩＩＩ）が形成されても良い。
【００１６】前記易接着剤処理層（ＩＩＩ）として、非塩素系変成ポリオレフィン重合組成物を用いることが好ましい。
【００１７】前記易接着処理層（ＩＩＩ）として、高密度ポリエチレンフィルムを用いることが好ましい。
【発明を実施するための形態】
【００１８】  本発明の電気絶縁シートの実施態様を図１から図３に、このシートを太陽電池モジュールの保護シートに用いた実施態様を図４に示す。図１に示された電気絶縁シートにおいて、その構成は耐候性フィルムとしてＰＶＦ、またはＰＶＤＦフィルム、電気絶縁用ポリエステルフィルム、易接着フィルムとして高密度ポリエチレンフィルム（Ｖａｌｅｒｏｎ▲Ｒ▼）が用いられている。これらのフィルムは全て、高熱伝導性接着剤で強固に複合接着されている。
【００１９】図２に示された電気絶縁シートにおいて、その構成は耐候性フィルムとして低オリゴマー耐熱ＰＥＴフィルム（東レ：Ｘ１０Ｓ、ＳＫＣ：ＳＲ５５）、水蒸気バリアー層として、ＳｉＯｘＰＥＴフィルム、電気絶縁用ＰＥＴフィルム、易接着フィルムとして高密度ポリエチレンフィルム（Ｖａｌｅｒｏｎ▲Ｒ▼）が用いられている。これらのフィルムは全て、高熱伝導性接着剤で強固に複合接着されている。
【００２０】図３に示された電気絶縁シートにおいて、その構成は耐候性フィルムとして耐候性高分子樹脂組成物を電気絶縁用ＰＥＴフィルムの片面に塗工処理したフィルムと電気絶縁用ＰＥＴフィルム、易接着フィルムとして高密度ポリエチレンフィルム（Ｖａｌｅｒｏｎ▲Ｒ▼）が用いられている。これらのフィルムは全て、高熱伝導性接着剤で強固に複合接着されている。
【実施例】
【００２１】  本発明を下記実施例により、さらに具体的に説明する。
【実施例１】耐候性電気絶縁フィルムとして、デュポン株式会社製ＰＶＦフィルム（商品名：Ｔｅｄｌａｒ）または、電気化学工業株式会社製ＰＶＤＦフィルム（商品名：デンカＤＸフィルム）（何れも２５μｍ厚さ）を用いる。次に電気絶縁フィルムとして、１８８μｍ厚さのポリエステルフィルムを用いる。さらに易接着フィルム層として、Ｖａｌｅｒｏｎ▲Ｒ▼Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  Ｆｉｌｍｓ，ａｎ  ＩＴＷ  Ｃｏｍｐａｎｙ  製高密度ポリエチレンフィルム（厚さ１０５μｍ）を用いる。これら３種のフィルムを複合一体化強固に接着させるために、次に示す高熱伝導性接着剤を使用する。高熱伝導性接着剤の組成と配合比率は、
主成分：東洋モートン株式会社製高性能ドライラミネート用接着剤：ＡＤ５０２
＜性状＞    品            名：ＡＤ−５０２              ＣＡＴ−ＲＴ８５
組            成：ポリエステル系樹脂        ポリイソシアネート
外            観：淡黄色透明                淡黄色透明
固    形      分：５０±２％                ７０±２％
粘  度（２５℃）：約３，５００ｍＰａ・ｓ    約１１０ｍＰａ・ｓ
配合比（重量比）：１００部                  ７部
上記接着剤配合体に浜口ウレタン株式会社製、熱放射フィラー「Ｒａｄ−１」を所定量配合し、使用する。Ｒａｄ−１の特性は、熱伝導率：１７０Ｗ／ｍＫ（ＪＩＳ  Ｒ１６１１）、体積抵抗率：１０１３Ω・ｃｍ（ＪＩＳ  Ｃ２１４１）、比重：３．２である。使用した高熱伝導性接着剤の配合比率は、ＡＤ−５０２：１００部、ＣＡＴ−ＲＴ８５：７部の配合体１００部に対し、Ｒａｄ−１：５００部である。
先ず、基材ＰＶＦフィルム面にワイヤーバー（ＤＲＹ付着量：７ｇ／ｍ２）を上記組成物をコーティングし、１００℃で３分間乾燥し、電気絶縁用フィルム１８８μｍ（帝人デュポンフィルム株式会社製電気絶縁フィルム）と貼り合せた。さらに、電気絶縁用フィルム１８８μｍ品の片面に、前回と同様の方法でＤＲＹ付着量７ｇ／ｍ２塗工後、易接着フィルム（Ｖａｌｅｒｏｎ▲Ｒ▼）１０５μｍと貼り合せた。この図１に示す複合フィルムを４０℃で４８時間、さらに６５℃で７２時間の加熱処理（エージング）で本発明の電気絶縁シートを得た。得られた電気絶縁シートは、耐熱性、耐湿性、耐候性に優れ、かつ電気絶縁性、機械的強度、接着耐久性が良好なものであった。
【実施例２】
【００２２】電気絶縁シートの構成を低オリゴマー耐熱ポリエステルフィルム（東レ株式会社製：Ｘ１０Ｓ）（ＳＫＣ株式会社製：ＳＲ５５）（何れも厚さ５０μｍ）を耐候性フィルムとして使用し、さらにＳｉＯｘＰＥＴフィルム（１２μｍ）、電気絶縁用ＰＥＴフィルム（１８８μｍ）、易接着フィルム（Ｖａｌｅｒｏｎ▲Ｒ▼）（厚さ１０５μｍ）の順に積層接着して、実施例１と同様の方法で本発明の電気絶縁シートを得た。得られた電気絶縁シートは、耐熱性、耐湿性、耐候性に優れ、かつ電気絶縁性、機械的強度、接着耐久性が良好なものであった。
【実施例３】
【００２３】実施例２と同様に本発明品の製作を行った。ただし、耐候性フィルム層に耐候性の優れた高分子樹脂組成物としてフッ素樹脂、アクリル樹脂、アルコキシシラン樹脂のうち一種を電気絶縁用ＰＥＴフィルム（厚さ１８８μｍ）の片面に５〜２０μｍ（ＤＲＹ厚さ）になるように塗工処理する。本塗工処理フィルムを耐候性フィルムに使用した。得られた電気絶縁シートは、耐熱性、耐湿性、耐候性に優れ、かつ電気絶縁性、機械的強度、接着耐久性が良好なものであった。
【発明の効果】
【００２４】本発明によれば、太陽光発電システムにおいて、太陽電池サブモジュールの保護シート（バックシート）に環境調和型の耐候性フィルム、高熱伝導性接着剤で構成することを特徴とした電気絶縁シートを使用することにより、新しい時代の環境調和型、高性能、長寿命、高信頼性太陽光発電システムを提供することができる。さらに従来の絶縁システムと比較した場合、著しく製作に要する作業時間を短縮し得る特徴があり、コストパフォーマンスも優れている。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】本発明の保護シートを用いた太陽電池モジュールの断面構造図である。
【符号の説明】１  フロントガラス
２  シリコンセル
３  封止樹脂
４  保護シート
１  フロントガラス
２  シリコンセル
３  封止樹脂
４  保護シート（バックシート）
５  易接着フィルム
６  高熱伝導性接着剤
７  電気絶縁用ポリエステルフィルム
８  耐候性フィルム（ＰＶＦ，ＰＶＤＦ）
９  シリカ蒸着ポリエステルフィルム
１０  低オリゴマー耐熱ポリエステルフィルム
１１  耐候性高分子樹脂組成物塗工ポリエステルフィルム
【図１】
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【図４】
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【図２】
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【図３】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年7月4日(2012.7.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
【図１】本発明の保護シートの断面構造図である。
【図２】本発明の保護シートの断面構造図である。
【図３】本発明の保護シートの断面構造図である。
【図４】本発明の保護シートを用いた太陽電池モジュールの断面構造図である。