太陽電池裏面封止用シート
【課題】本発明は、太陽電池モジュールとして実際に利用される環境だけでなく、太陽電池モジュールを評価する際に検討される高温多湿下での促進評価においても、加水分解に伴う材料の劣化を防止し、ディラミネーションに伴う外観不良だけでなく、太陽電池としての電気出力特性を維持することが可能な耐候性（耐加水分解性）に優れる太陽電池裏面封止用シートを提供することを目的とする。
【解決手段】少なくとも２層以上の基材をポリウレタン系接着剤にて貼りあわせた積層体からなる太陽電池裏面封止用シートにおいて、前記ポリウレタン系接着剤が耐加水分解性を有する接着剤あるいは接着剤組成物であることを特徴とする太陽電池裏面封止用シートである。
【解決手段】少なくとも２層以上の基材をポリウレタン系接着剤にて貼りあわせた積層体からなる太陽電池裏面封止用シートにおいて、前記ポリウレタン系接着剤が耐加水分解性を有する接着剤あるいは接着剤組成物であることを特徴とする太陽電池裏面封止用シートである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐加水分解性に優れる太陽電池裏面封止用シートに関し、さらに詳細には、特に耐加水分解性に優れる接着剤を用いて積層され、加水分解に伴う材料の劣化を防止し、ディラミネーションに伴う外観不良だけでなく、裏面封止用シートとしてのバリア特性や太陽電池としての電気出力特性を維持することが可能な太陽電池裏面封止用シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化問題に対する内外各方面の関心が高まる中、二酸化炭素の排出抑制のために、種々努力が続けられている。化石燃料の消費量の増大は大気中の二酸化炭素の増加をもたらし、その温室効果により地球の気温が上昇し、地球環境に重大な影響を及ぼす。この地球規模の問題を解決するために様々な検討が行われており、特に太陽光発電については、そのクリーン性や無公害性という点から期待が高まっている。太陽電池は太陽光のエネルギーを直接電気に換える太陽光発電システムの心臓部を構成するものであり、単結晶、多結晶、あるいはアモルファスシリコン系の半導体からできている。その構造としては、太陽電池素子単体（セル）をそのままの状態で使用することはなく、一般的に数枚〜数十枚の太陽電池素子を直列、並列に配線し、長期間（約２０年）にわたってセルを保護するために種々パッケージングが行われ、ユニット化されている。このパッケージに組み込まれたユニットを太陽電池モジュールと呼び、一般的に太陽光が当たる面をガラス面で覆い、熱可塑性プラスチック（特にエチレン−酢酸ビニル共重合体）からなる充填材で間隙を埋め、裏面を封止用シートで保護された構成になっている（図１）。
【０００３】
これらの太陽電池モジュールは主に屋外で使用されるため、その構成や材質構造などにおいて、十分な耐久性、耐候性が要求される。特に、裏面封止用シートは耐候性と共に水蒸気透過率の小さい（水分バリア性に優れる）ことが要求される。これは水分の透過により充填材が剥離、変色したり、配線の腐蝕を起こした場合、モジュールの出力そのものに影響を与える恐れがあるためである。
【０００４】
従来、この太陽電池裏面封止用シートとしては、耐候性、難燃性、そして太陽電池モジュールの充填材として良く使用されるエチレン−酢酸ビニル共重合体と良好な接着性を有する「フッ素系樹脂」が用いられている（特許文献１，２など）。また、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裏面封止用シートも開発されるようになってきており、ポリエステルフィルムを用いるディ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系（特許文献３など）やポリエステル中の環状オリゴマー量の規定をしたり（特許文献４、５など）、ポリエステルの分子量を規定する（特許文献６など）といった開示が多く見受けられるようになった。
【０００５】
上述したように太陽電池は約２０年間その性能を維持する必要があり、その耐久性を評価するために高温多湿化（８５℃−８５％相対湿度）での促進試験を行う。特にポリエステルフィルムを用いた場合は、この促進試験環境においてフィルム基材が加水分解を引き起こし、強度物性が著しく低下することから、上記記載の特許文献にあるように、その強度物性の低下を補うべく各種検討を行ってきたのが実情である。しかしながら、フィルム基材の耐候性（耐加水分解性）を向上させることで新たに見つかった課題点がある。それはフィルム基材を貼り合せる接着剤の加水分解によるディラミネーションである。一般に、これらのフィルム基材は耐熱性や安定性を考慮して、ポリエステルポリオールを主剤としたポリウレタン系接着剤が用いられているが、このポリエステルポリオール自体が加水
分解により低分子量化し、促進試験環境下で接着強度が著しく低下するといった問題が浮き彫りになった。この問題は、当然ながら上述したフッ素系樹脂についても同様に見られ、上記促進試験を行うと、経時でディラミネーションによる浮きが発生し、外観不良だけでなく、裏面封止用シートとして求められるバリア性も低下し、太陽電池としての電気出力特性に影響を与える可能性がある。
【０００６】
以上の点から、フィルム基材としての耐候性（耐加水分解性）だけでなく、それを貼り合せる接着剤にも耐加水分解性が必要とされているが、現状ではまだ解決に至っていないのが現状である。
【０００７】
以下に特許文献を記す。
【特許文献１】特表平８−５００２１４号公報
【特許文献２】特表２００２−５２０８２０号公報
【特許文献３】特開２００１−１１１０７３号公報
【特許文献４】特開２００２−１００７８８号公報
【特許文献５】特開２００２−１３４７７１号公報
【特許文献６】特開２００２−２６３５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記の技術的背景を考慮してなされたものであって、太陽電池モジュールとして実際に利用される環境だけでなく、太陽電池モジュールを評価する際に検討される高温多湿下での促進評価においても、加水分解に伴う材料の劣化を防止し、ディラミネーションに伴う外観不良だけでなく、太陽電池としての電気出力特性を維持することが可能な耐候性（耐加水分解性）に優れる太陽電池裏面封止用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】
【０００９】
上記の目的を達成するための解決手段として
請求項１記載の発明は、少なくとも２層以上の基材をポリウレタン系接着剤にて貼りあわせた積層体からなる太陽電池裏面封止用シートにおいて、
前記ポリウレタン系接着剤が耐加水分解性を有する接着剤あるいは接着剤組成物であることを特徴とする太陽電池裏面封止用シートである。
【００１０】
請求項２記載の発明は、前記ポリウレタン系接着剤が、ポリエステルポリオールあるいは２官能以上のイソシアネート化合物により鎖伸長を施したポリエステルウレタンポリオールのいずれか単体または混合物で、その組成における二塩基酸成分としてダイマー脂肪酸あるいはその誘導体、もしくはそれらの水素添加体を用いた組成物であることを特徴とする請求項１記載の太陽電池裏面封止用シートである。
【００１１】
請求項３記載の発明は、前記ポリウレタン系接着剤が、ポリエステルポリオールあるいは２官能以上のイソシアネート化合物により鎖伸長を施したポリエステルウレタンポリオールのいずれか単体または混合物で、その組成におけるグリコール成分としてダイマー脂肪酸あるいはその誘導体、もしくはそれらの水素添加体の還元物を用いた組成物であることを特徴とする請求項１記載の太陽電池裏面封止用シートである。
【００１２】
請求項４記載の発明は、前記ポリウレタン系接着剤が、ポリエステルポリオールあるいは２官能以上のイソシアネート化合物により鎖伸長を施したポリエステルウレタンポリオールのいずれか単体または混合物で、さらにエポキシ化合物を配合した接着剤組成物であることを特徴とする請求項１記載の太陽電池裏面封止用シートである。
【００１３】
請求項５記載の発明は、前記基材が、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）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリシクロヘキサンジメタノール−テレフタレート（ＰＣＴ）から選ばれるポリエステル基材、ポリカーボネート系基材、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリエチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、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ーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）から選ばれるフッ素系基材、あるいはアクリル系基材から選択されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の太陽電池裏面封止用シートである。
【００１４】
請求項６記載の発明は、前記基材が、特に数平均分子量が１８０００〜４００００の範囲で、環状オリゴマーコンテントが１．５ｗｔ％以下、固有粘度が０．５ｄｌ／ｇ以上の耐加水分解性を有するポリエステル基材であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の太陽電池裏面封止用シートである。
【００１５】
請求項７記載の発明は、前記積層体に、ガスバリア層としてアルミニウム箔基材、金属アルミニウムやシリカ、アルミナなどの無機化合物を蒸着した蒸着基材をさらに介在させたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の太陽電池裏面封止用シートである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の太陽電池裏面封止用シートは特に耐加水分解性に優れる接着剤を用いて積層された積層体からなるものであるから、太陽電池モジュールとして実際に利用される環境だけでなく、太陽電池モジュールを評価する際に検討される高温多湿下での促進評価においても、加水分解に伴う材料の劣化を防止し、ディラミネーションに伴う外観不良だけでなく、裏面封止用シートとしてのバリア特性や太陽電池としての電気出力特性を維持することが可能な太陽電池裏面封止用シートを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施例として好ましい実施形態について詳細に説明する。本発明の太陽電池裏面封止用シートの特徴は、太陽電池裏面封止用シートを構成する２種以上の基材を貼り合せる際に用いるポリウレタン系接着剤の疎水性を向上させることで、耐加水分解性に優れる接着剤あるいは接着剤組成物としたことを特徴とするものである。
【００１８】
以下、この耐加水分解性に優れる接着剤あるいは接着剤組成物について記載する。まず本発明の太陽電池裏面封止用シートに用いられるポリウレタン系接着剤としては、ポリエステルポリオールあるいは２官能以上のイソシアネート化合物により鎖伸長を施したポリエステルウレタンポリオールのいずれか単体または混合物で、その組成において二塩基酸成分としてはダイマー脂肪酸あるいはその誘導体、もしくはそれらの水素添加体、またグリコール成分としてはダイマー脂肪酸あるいはその誘導体、もしくはそれらの水素添加体の還元物、さらにこれら組成物に対してエポキシ化合物を配合した接着剤組成物である。
【００１９】
この接着剤組成物は、上記太陽電池裏面封止用シートに用いる２種以上の基材間における初期ラミネート強度の点、また高温環境化での促進試験を考慮した耐熱性、さらに分子量が大きく、長鎖疎水性基を有することにより高湿度環境においても充分耐えうる耐候性、そして強極性基を持つ化合物を添加することにより時系列における強度劣化が少ないことを特徴とする。
【００２０】
本発明に使用されるポリエステルポリオールは、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スペリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ブラシル酸などの脂肪族系、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸などの芳香族系の二塩基酸の一種以上、そしてエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、メチルペンタンジオール、ヘキサンジオール、ヘプタンジオール、オクタンジオール、ノナンジオール、デカンジオール、ドデカンジオール、シクロヘキサンジメタノールの一種以上を、ダイマー脂肪酸あるいはダイマー脂肪酸を出発物質とする誘導体や水素添加体、さらには還元物質等と併用して得ることが可能である。また、さらにこのポリエステルポリオールの両末端の水酸基を、例えば２，４−もしくは２，６−トリレンジイソシアネート、キシ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、メチレンジイソシアネート、イソプロピレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、２，２，４−もしくは２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート、メチルシクロヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソプロピリデンジシクロヘキシル−４，４’−ジイソシアネートなどから選ばれるイソシアネート化合物の単体、あるいは少なくとも一種以上から選択される上記イソシアネート化合物からなるアダクト体、ビューレット体、イソシアヌレート体を用いて鎖伸長したポリエステルウレタンポリオールなどが挙げられる。
【００２１】
またこれらのポリオールを架橋させる架橋剤としては、上記イソシアネート化合物を用いることが可能であり、これらに限られるものではなく、活性水素基と反応性を有する架橋剤であれば種類は問わない。
【００２２】
次に、エポキシ化合物としては、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ポリアルキレングリコールのような脂肪族のジオールのジグリシジルエーテル、ソルビトール、ソルビタン、ポリグリセロール、ペンタエリスリトール、ジグリセロール、グリセロール、トリメチロールプロパンなどの脂肪族ポリオールのポリグリシジルエーテル、シクロヘキサンジメタノールなどの脂環式ポリオールのポリグリシジルエーテル、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、トリメリット酸、アジピン酸、セバシン酸などの脂肪族、芳香族の多価カルボン酸のジグリシジルエステルまたはポリグリシジルエステル、レゾルシノール、ビス−（ｐ−ヒドロキシフェニル）メタン、２，２−ビス−（ｐ−ヒドロキシフェニル）プロパン（＝ビスフェノールＡ）、トリス−（ｐ−ヒドロキシフェニル）メタン、１，１，２，２−テトラキス（ｐ−ヒドロキシフェニル）エタンなどの多価フェノールのジグリシジルエーテルもしくはポリグリシジルエーテル、Ｎ，Ｎ−ジグリシジルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジグリシジルトルイジン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジル−ビス−（ｐ−アミノフェニル）メタンのようにアミンのＮ−グリシジル誘導体、アミノフェールのトリグリシジル誘導体、トリグリシジルトリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、トリグリシジルイソシアヌレート、オルソクレゾール型エポキシ、フェノールノボラック型エポキシが挙げられる。
【００２３】
これら基材との強密着性を維持するためのエポキシ化合物は、ポリエステルポリオール樹脂あるいはそれらをイソシアネート化合物で鎖伸長したポリエステルウレタンポリオール樹脂に対して５重量％以下、より好ましくは２重量％以下することで長期に渡って高温高湿度環境下にさらされても、高い接着強度を維持することが可能である。
【００２４】
また、加水分解により生じた水酸基を起点にして架橋反応を形成するような化合物を配合しても構わない。このような化合物としてはリン系化合物が挙げられ、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、テトラキス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）４，４’−ビフェニレンホスフォナイト、ビス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ペンタエリスリトール−ジ−ホスファイト、ビス（２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチル
フェニル）ペンタエリスリトール−ジ−ホスファイト、２，２−メチレンビス（４，６−ジ−ｔ−ブチルフェニル）オクチルホスファイト、４，４’−ブチリデン−ビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェニル−ジ−トリデシル）ホスファイト、１，１，３−トリス（２−メチル−４−ジトリデシルホスファイト−５−ｔ−ブチル−フェニル）ブタン、トリス（ミックスドモノおよびジ−ノニルフェニル）ホスファイト、トリス（ノニルフェニル）ホスファイト、４，４’−イソプロピリデンビス（フェニル−ジアルキルホスファイト）などを用いることが可能である。
【００２５】
しかしながら、ポリエステル化合物の加水分解を抑制させるという点では、一度加水分解により生じた水酸基をさらにリン化合物で架橋させるというよりは、加水分解の酸触媒として作用するカルボキシル基を封止することも必要であることから、例えばカルボジイミド化合物、オキサゾリン化合物などが挙げられるが、反応性を考慮すればカルボジイミド化合物を用いることも可能である。
【００２６】
これら上述したポリウレタン系接着剤は、太陽電池裏面封止用シートとして用いる基材同士を貼り合せる際に用いるが、その時の基材としては、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）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリシクロヘキサンジメタノールテレフタレート（ＰＣＴ）から選ばれるポリエステル基材、ポリカーボネート系基材、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリエチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、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ーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）から選ばれるフッ素系基材、あるいはアクリル系基材から選択されることが挙げられる。またこれらに限定されず、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアリレート系樹脂など、耐熱性、強度物性、電気絶縁性等を考慮して適宜選択することが可能である。
【００２７】
ポリエステル基材を用いる場合は、多塩基酸またはそのエステル形成誘導体とポリオールまたはそのエステル形成誘導体を用いて得られたものであり、多塩基酸成分としてテレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、無水フタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、ダイマー脂肪酸、マレイン酸、イタコン酸などの酸成分を１種あるいは２種以上、そして、ポリオール成分としてエチレングリコール、１，４−ブタンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、１，６−ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、トリメチロールプロパン、ペンタエリストール、キシレングリコール、ジメチロールプロパン、ポリ（エチレンオキシド）グリコール、ポリ（テトラメチレンオキシド）グリコール、さらにはカルボン酸基やスルホン酸基やアミノ基あるいはこれらの塩を含有するポリオール成分を１種あるいは２種以上用いることで得られたポリエステルが挙げられるが、上述した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）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリシクロヘキサンジメタノールテレフタレート（ＰＣＴ）が一般的である。
【００２８】
しかしながら、ポリエステル基材特にポリエチレンテレフタレートなどは、上述してきたポリウレタン系接着剤と同様に加水分解が懸念される材料である。そこで、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル基材を用いる場合には、数平均分子量が１８０００〜４００００の範囲で、環状オリゴマーコンテントが１．５ｗｔ％以下、固有粘度が０．５ｄｌ／ｇ以上の耐加水分解性を有するポリエステル基材であることが好ましい。このようなポリエステル基材は上述したポリオール同様に、分子末端がカルボン酸基の場合、熱、水、さらには酸触媒としての作用が働き、加水分解に最も影響を受けるため、この末端カルボン酸量を上昇させることなく数平均分子量を増加させることが可能な固相重合法を
用いたり、あるいは上述したように末端カルボン酸基をカルボジイミド系化合物、オキサゾリン系化合物により封止しても構わない。また、太陽電池モジュールを製造する際の熱で収縮の影響が懸念される場合には、アニール処理を施すことによって熱収縮率を１％以下、好ましくは０．５％以下にしたポリエステル基材を用いることが可能である。また、耐候性が要求される場合には、ベンゾフェノン、ベンゾトリアゾール、トリアジンなどの紫外線吸収剤、ヒンダードフェノール系、リン系、イオウ系、トコフェロール系の酸化防止剤、ヒンダードアミン系の光安定剤も適宜配合することが可能である。
【００２９】
太陽電池裏面封止用シートに用いられるポリエステル基材は透明でも構わないが、太陽電池素子の発電効率を向上させるという点から、白色ポリエステルフィルムを用いることが好ましい。特に太陽電池裏面封止用シートが多層構成から成る場合には、少なくとも充填材と貼り合わされる基材には白色ポリエステルフィルムを設けることも可能である。この時用いる白色ポリエステルフィルムは、酸化チタン、シリカ、アルミナ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム等の白色添加物を添加する「顔料分散タイプ」、あるいはポリエステルに非相溶なポリマーや微粒子を添加し、二軸延伸時にブレンド界面で空隙を形成させることで白色化させる「微発泡タイプ」などを用いることが可能である。「微発泡タイプ」において、ポリエステルに対し非相溶なポリマーとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリメチルペンテンなどのポリオレフィン系樹脂が好ましい。必要に応じてポリアルキレングリコールまたはその共重合体などを相溶化剤として使用することが可能である。微粒子の具体例としては、有機粒子や無機粒子が挙げられ、シリコン粒子、ポリイミド粒子、架橋スチレン−ジビニルベンゼン共重合体粒子、架橋ポリエステル粒子、フッ素系粒子などが使用される。また、無機粒子としては、炭酸カルシウム、二酸化珪素、硫酸バリウムなどが使用される。
【００３０】
上記内容の基材を、ポリオールを用いたポリウレタン系接着剤により貼りあわせた構成の模式図を図２に示す。図２はもっとも単純な構造であり、２つの基材（Ｂ−１）をポリウレタン系接着剤（Ｂ−２）で貼りあわせたものである。しかしながら、実際に太陽電池裏面封止用シートとして用いる場合には、水分および酸素に対するガスバリア層（Ｂ−３）を介在させる必要があり、最終的には図３の構成のようにガスバリア層（Ｂ−３）を介在させた構成になる。このようなガスバリア層としては、金属箔基材や金属蒸着フィルム基材、無機化合物蒸着フィルム基材が挙げられる。金属箔としてはアルミニウム箔、金属蒸着フィルムとしてはポリエステルやポリオレフィン系延伸フィルムにアルミニウムを蒸着させたアルミニウム蒸着フィルムが代表的である。無機化合物蒸着フィルム基材としては、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化錫、酸化マグネシウム、酸化インジウムあるいはこれらの複合酸化物などをポリエステル基材に蒸着したフィルム基材が挙げられ、透明で、かつ、酸素、水蒸気等のガスバリア性を有するものであればよい。その中では、特に酸化珪素及び酸化アルミニウムが好ましい。その蒸着層の厚さは、用いられる無機酸化物の種類・構成により最適条件は異なるが、一般的には５〜３００ｎｍの範囲内が望ましく、その値は適宜選択される。膜厚が５ｎｍより薄いと均一な膜が得られず、かつ、バリア機能を発現させるための十分な膜厚でない。膜厚が３００ｎｍより厚い場合は薄膜の柔軟性にかけ、外的応力により用意に亀裂を生じるおそれがある。好ましくは、１０〜１５０ｎｍの範囲内である。これらの蒸着層を設ける方法としては、通常の真空蒸着法により形成することができるが、その他の薄膜形成方法であるスパッタリング法やイオンプレーティング法、プラズマ気相成長法（ＣＶＤ）などを用いることも可能である。また、必要に応じて更なるガスバリア性の安定と向上という点から、基材上に例えばアクリルポリオール、イソシアネート化合物とシラン化合物からなるアンダーコート層や、上記無機化合物の蒸着層上に、例えばポリビニルアルコールの部分あるいは完全けん化物とシラン化合物からなるオーバーコート層を設けても構わない。
【００３１】
このガスバリア層（Ｂ−３）は電気絶縁性という点からもアルミニウム箔基材やアルミ
蒸着フィルム基材よりは無機化合物蒸着フィルム基材を用いた方が好ましい。また太陽電池裏面封止用シートとして用いる際には、耐加水分解性に優れる基材を用いる必要がある。このような点から、上述した基材、特にポリエステル基材を用いた無機化合物蒸着フィルムを得ることが可能であるが、通常無機化合物蒸着フィルムに用いる基材はその厚み約１０〜５０μｍの範囲のポリエチレンテレフタレートフィルムを用いることが一般的である。この厚みのポリエチレンテレフタレートフィルムは、Ｔダイキャスト法により溶融したポリエステル樹脂をフィルム製膜し、インラインで同時あるいは逐次二軸延伸後、熱固定させることで製造される。このとき加工性を向上させるため、固有粘度が０．２〜０．５ｄｌ／ｇの範囲のポリエステル樹脂を用いるケースが多い。つまり、一般的に無機化合物蒸着フィルムに用いられるフィルム基材、特にポリエステル基材は耐加水分解性に劣る。 そのため、基材（Ｂ−１）あるいはポリウレタン系接着剤（Ｂ−２）の疎水性を向上させることで耐加水分解性を向上させ、さらに加水分解が発生した場合にも分解後のカルボキシル基を、例えばカルボジイミド化合物、オキサゾリン化合物などを用いて封止する方法を用いることができる。
【００３２】
上述した太陽電池裏面封止用シートの製造方法としては上述した基材上にグラビアコート、ロールコート、バーコート、リバースコート等の手法を用いて、ドライ固形分として０．１〜１０ｇ／ｍ２の範囲で上記ポリウレタン系接着剤を塗工するドライラミネートなどの公知手法を用いて積層させることが挙げられる。このとき、基材側は必要に応じて、コロナ処理、フレーム処理、プラズマ処理など接着性を向上させるための表面処理を施すことが可能であり、特に基材としてフッ素系樹脂を用いた場合は、プラズマ処理などが好適である。また上記ドライプロセスに限らず、例えばポリエステル系、ポリウレタン系、アクリル系あるいはこれらの混合物からなる易接着コート層を基材側に設けても構わない。
【００３３】
このようにして得られた積層体を太陽電池裏面封止用シートとして用い、太陽電池モジュールが製造される。この工程は下記（１）〜（４）である（図４）。
（１）加熱された天板（およそ１２０〜１６０℃）上にガラス板、充填材、セル、充填材、裏面封止用シートをセットする。
（２）チャンバー１、２を真空引きする。
（３）チャンバー１を大気開放し、耐熱性を有するゴムシートをモジュールに密着させるその熱／圧力で充填材であるエチレン酢酸ビニル共重合体を溶融、セルの包埋、ガラス板／セル／裏面封止シートと接着、充填材の架橋・固化させる。
この時（４）の工程では、ラミネート後に別ラインに設けたオーブンにて架橋反応をさせるケースと、ラミネーター内部で架橋反応をさせるケースとに分類される。前者はスタンダードキュアといわれるタイプで、後者はファストキュアといわれるタイプである。通常、太陽電池モジュールの充填材として用いられる材料は、酢酸ビニル含有量が１０〜４０重量％のエチレン−酢酸ビニル共重合体であり、太陽電池セルの耐熱性、物理的強度を確保するために、熱あるいは光などによりエチレン−酢酸ビニル共重合体を架橋している。
【００３４】
熱架橋を行う場合は通常有機過酸化物が用いられ、７０℃以上の温度で分解してラジカルを発生するものが使用されている。通常、半減期１０時間の分解温度が５０℃以上のものが用いられ、２，５−ジメチルヘキサン−２，５−ジハイドロキシパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ジクミルパーオキサイド、α，α’−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、ｎ−ブチル−４，４−ビス−（ｔ−ブチルパーオキシ）バレレート、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ベンゾイルパーオキサイドなどが用いられている。
【００３５】
光硬化を行う場合には光増感剤が用いられ、水素引き抜き型（二分子反応型）である、ベンゾフェノン、オルソベンゾイル安息香酸メチル、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルサルファイド、イソプロピルチオキサントンなどが用いられており、内部開裂型開始剤としては、ベンゾインエーテル、ベンジルジメチルケタールなど、α−ヒドロキシアルキルフェノン型として、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、アルキルフェニルグリオキシレート、ジエトキシアセトフェノンなどが使用できる。更に、α−アミノアルキルフェノン型として、２−メチル−１−［４（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１などが、またアシルフォスフィンオキサイドなども用いられている。
【００３６】
また、太陽電池モジュールを構成するガラス板との接着を考慮してシランカップリング剤も配合されており、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルメトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシランなどが配合されている。
【００３７】
さらに、接着性及び硬化を促進する目的でエポキシ基含有化合物を配合されている場合もあり、エポキシ基含有化合物としては、トリグリシジルトリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、アクリルグリシジルエーテル、２−エチルヘキシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、フェノールグリシジルエーテル、ｐ−ｔ−ブチルフェニルグリシジルエーテル、アジピン酸ジグリシジルエステル、ｏ−フタル酸ジグリシジルエステル、グリシジルメタクリレート、ブチルグリシジルエーテル等の化合物や、エポキシ基を含有した分子量が数百から数千のオリゴマーや重量平均分子量が数千から数十万のポリマーを配合されているケースもある。
【００３８】
そしてさらに、充填材の架橋、接着性、機械的強度、耐熱性、耐湿熱性、耐候性などを向上させる目的で、アクリロキシ基、メタクリロキシ基又はアリル基含有化合物を添加されており、（メタ）アクリル酸誘導体、例えばそのアルキルエステルやアミドが最も一般的である。この場合、アルキル基としては、メチル、エチル、ドデシル、ステアリル、ラウリルのようなアルキル基の他に、シクロヘキシル基、テトラヒドロフルフリル基、アミノエチル基、２−ヒドロキシエチル基、３−ヒドロキシプロピル基、３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル基などが挙げられる。また、（メタ）アクリル酸とエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の多官能アルコールとのエステルも同様に用いられる。アミドとしては、アクリルアミドが代表的である。また、アリル基含有化合物としては、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、フタル酸ジアリル、イソフタル酸ジアリル、マレイン酸ジアリル等が配合されている。
【００３９】
さらには、難燃性を付与するための無機化合物や、耐候性を付与するための紫外線吸収剤、酸化劣化防止のための酸化防止剤も種々に配合されている。つまり、太陽電池モジュールを構成するエチレン−酢酸ビニル共重合体は、太陽電池モジュールとして要求される機能を満たすべく、各種添加剤を配合した樹脂組成物であることが挙げられる。
【００４０】
よって、このような各種添加剤を配合することによって得られたエチレン−酢酸ビニル共重合体の組成物と太陽電池裏面封止用シートとの密着性を向上させる為に、必要に応じ
て基材（Ｂ−１）の充填剤と貼り合わせる側に、アクリル系、エポキシ系、フェノール系、ポリエステル系、ウレタン系、スチレン系樹脂あるいはこれらの変性物からなる易接着コート層を設けても構わない。
【００４１】
以上記載の構成からなる太陽電池裏面封止用シートを設けることで耐加水分解性が良好で、かつ、太陽電池モジュールの保護作用が良好な太陽電池裏面封止シートを得ることが可能である。
【実施例】
【００４２】
以下に本発明の実施例を示すが、これに限定されるわけではない。
【００４３】
［ポリエステル基材］
＜基材：１＞
厚さ１８８μｍの「微発泡タイプ」白色ポリエチレンテレフタレートフィルムを用いた。このポリエチレンテレフタレートは、オリゴマーコンテント０．５ｗｔ％、数平均分子量１９５００、固有粘度０．７ｄｌ／ｇである。本基材は中間層に微発泡層を設けた２種３層の多層フィルムであり、中間層が８０％を占める。この白色ポリエチレンテレフタレートフィルムは未処理のものを用いた。
＜基材：２＞
厚さ４０μｍのポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）系の２種２層多層フィルムを用いた。本材料はＰＶＤＦとアクリル系樹脂から構成されるアロイであり、一方の層はＰＶＤＦ／アクリル＝８０／２０であり、もう一方の層はＰＶＤＦ／アクリル＝２０／８０である。このＰＶＤＦ／アクリル＝２０／８０の層側を接着剤の貼り合わせ面とし、この貼り合わせ面側にはあらかじめプラズマ処理を施した。
＜基材：３＞
厚さ１２μｍの通常の２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムにＰＶＤ法でアルミナ蒸着層を２０ｎｍ、さらにオーバーコート層としてポリビニルアルコールの完全けん化物にアルコキシシランの加水分解物を ゾル−ゲル反応させコーティング層として０．５μｍ設けた。この基材をガスバリア基材として用いた。
【００４４】
以下の接着剤を用いた。
＜接着剤：１＞
ダイマー脂肪酸を組成としたポリエステルポリオールからなる主剤に、ヘキサメチレンジイソシアネートのビューレット体からなる硬化剤を固形分比で１０：１になるように配合したポリウレタン系接着剤を用いた。
＜接着剤：２＞
ダイマー脂肪酸を組成としたポリエステルポリオールをイソホロンジイソシアネート伸長した主剤に、 イソホロンジイソシアネートの三量体からなる硬化剤を固形分比で８：１になるように配合したポリウレタン系接着剤を用いた。
＜接着剤：３＞
ダイマー脂肪酸の水素添加体を組成としたポリエステルポリオールからなる主剤に、キシリレンジイソシアネートと イソホロンジイソシアネートのアダクト体の混合物からなる硬化剤を固形分比で１０：１になるように配合したポリウレタン系接着剤を用いた。
＜接着剤：４＞
一般的なポリエステルポリオールからなる主剤に、ヘキサメチレンジイソシアネートのビューレット体からなる硬化剤を固形分比で１０：１になるように配合したポリウレタン系接着剤を用いた。
＜接着剤：５＞
接着剤１に対しビスフェノールＡジグリシジルエーテルを１．０重量％配合したポリウレタン系接着剤を用いた。
＜接着剤：６＞
接着剤２に対しビスフェノールＡジグリシジルエーテルを１．０重量％配合したポリウレタン系接着剤を用いた。
＜接着剤：７＞
接着剤３に対しビスフェノールＡジグリシジルエーテルを１．０重量％配合したポリウレタン系接着剤を用いた。
＜接着剤：８＞
接着剤４に対しビスフェノールＡジグリシジルエーテルを１．０重量％配合したポリウレタン系接着剤を用いた。
【００４５】
［太陽電池裏面封止用シートの作成］
＜基材：１＞〜＜基材：３＞を上記＜接着剤：１＞〜＜接着剤：１２＞を用いて、ドライラミネート法により積層させた。接着剤の塗工量はドライ換算で５ｇ／ｍ２になるように調整した。エージング温度は５０℃−５日である。実際に試作した工性は、下記＜構成：１＞〜＜構成：４＞である。
＜構成：１＞：＜基材：１＞／接着剤／＜基材：１＞
＜構成：２＞：＜基材：２＞／接着剤／＜基材：２＞
＜構成：３＞：＜基材：１＞／接着剤／＜基材：３＞／接着剤／＜基材：１＞
＜構成：４＞：＜基材：２＞／接着剤／＜基材：３＞／接着剤／＜基材：２＞
ただし、＜構成：３＞、＜構成：４＞における接着剤（下線）は＜基材：３＞における蒸着層に接する側である。
【００４６】
［評価サンプルの評価方法］
上記構成を、加圧蒸気を用いた促進評価試験により評価を行った。上記構成のサンプルをＡ４サイズに切り取り、ハイプレッシャークッカー（加圧蒸気による促進評価装置）にセットし、１０５℃の環境で経時におけるラミネート強度と剥離挙動を評価した。ラミネート強度はテンシロンによるＴ型剥離法を用い、１５ｍｍ幅クロスヘッドスピード３００ｍｍ／ｍｉｎ．における強度を測定した。太陽電池裏面封止用シートは通常促進評価として８５℃−８５％ＲＨ環境で２０００ｈ以上の保存が必要とされるが、本評価法を用いることで促進評価の時短化が可能であり、８５℃−８５％ＲＨ環境２０００ｈにおける物性値が１０５℃−１６８ｈ保存の物性値に相当することは確認済みである。
【００４７】
［実施例１］
＜接着剤：１＞を用いて、上記＜構成：１＞からなるサンプルを試作した。
【００４８】
［実施例２］
＜接着剤：２＞を用いて、上記＜構成：１＞からなるサンプルを試作した。
【００４９】
［実施例３］
＜接着剤：３＞を用いて、上記＜構成：１＞からなるサンプルを試作した。
【００５０】
［実施例４］
＜接着剤：４＞を用いて、上記＜構成：１＞からなるサンプルを試作した。
【００５１】
［実施例５］
＜接着剤：５＞を用いて、上記＜構成：１＞からなるサンプルを試作した。
【００５２】
［実施例６］
＜接着剤：６＞を用いて、上記＜構成：１＞からなるサンプルを試作した。
【００５３】
［実施例７］
＜接着剤：７＞を用いて、上記＜構成：１＞からなるサンプルを試作した。
【００５４】
［実施例８］
＜接着剤：８＞を用いて、上記＜構成：１＞からなるサンプルを試作した。
【００５５】
［実施例９］
＜接着剤：１＞を用いて、上記＜構成：２＞からなるサンプルを試作した。
【００５６】
［実施例１０］
＜接着剤：４＞を用いて、上記＜構成：２＞からなるサンプルを試作した。
【００５７】
［実施例１１］
＜接着剤：５＞を用いて、上記＜構成：２＞からなるサンプルを試作した。
【００５８】
［実施例１２］
＜接着剤：８＞を用いて、上記＜構成：２＞からなるサンプルを試作した。
【００５９】
上記の実施例１〜１２で得られた評価サンプルについて前記評価方法に基づいて評価した結果を表１に記す。
【００６０】
【表１】
【００６１】
［実施例１３］
＜接着剤：１＞を用いて、上記＜構成：３＞からなるサンプルを試作した。
【００６２】
［実施例１４］
＜接着剤：４＞を用いて、上記＜構成：３＞からなるサンプルを試作した。
【００６３】
［実施例１５］
＜接着剤：５＞を用いて、上記＜構成：３＞からなるサンプルを試作した。
【００６４】
［実施例１６］
＜接着剤：８＞を用いて、上記＜構成：３＞からなるサンプルを試作した。
【００６５】
［実施例１７］
＜接着剤：１＞を用いて、上記＜構成：４＞からなるサンプルを試作した。
【００６６】
［実施例１８］
＜接着剤：４＞を用いて、上記＜構成：４＞からなるサンプルを試作した。
【００６７】
上記の実施例１３〜１８で得られた評価サンプルについて前記評価方法に基づいて評価した結果を表２に記す。
【００６８】
【表２】
【００６９】
［発明の効果］
以上の実施例記載の効果から、本発明記載の分子量が大きく、長鎖疎水性基を有する耐侯性に優れ、かつ長期時系列においても強度劣化の少ない接着剤を用いて得られた太陽電池裏面封止用シートを用いることで、実際に太陽電池モジュールとして利用される環境だ
けでなく、太陽電池モジュールを評価する際に検討される高温多湿下での促進評価においても、加水分解に伴う材料の劣化を防止し、ディラミネーションに伴う外観不良だけでなく、裏面封止用シートとしてのバリア特性も維持し、太陽電池としての電気出力特性を保持させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】太陽電池モジュールの一例を示す模式図である。
【図２】本発明の太陽電池裏面封止シートの一例を示す模式断面図である。
【図３】本発明の太陽電池裏面封止シートの他の例としてバリア層を介在させた模式断面図である。
【図４】太陽電池モジュールの製造工程の一例を示す模式説明図である。
【符号の説明】
【００７１】
Ａ：太陽電池モジュール
Ａ−１：太陽電池セル
Ａ−２：充填材
Ａ−３：ガラス板
Ｂ：裏面封止シート
Ｂ−１：基材
Ｂ−２：ポリウレタン系接着剤
Ｂ−３：バリア層
Ｃ：ラミネーター
Ｃ−１：天板
Ｃ−２：チャンバー１
Ｃ−３：チャンバー２
Ｃ−４：ゴムシート
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐加水分解性に優れる太陽電池裏面封止用シートに関し、さらに詳細には、特に耐加水分解性に優れる接着剤を用いて積層され、加水分解に伴う材料の劣化を防止し、ディラミネーションに伴う外観不良だけでなく、裏面封止用シートとしてのバリア特性や太陽電池としての電気出力特性を維持することが可能な太陽電池裏面封止用シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化問題に対する内外各方面の関心が高まる中、二酸化炭素の排出抑制のために、種々努力が続けられている。化石燃料の消費量の増大は大気中の二酸化炭素の増加をもたらし、その温室効果により地球の気温が上昇し、地球環境に重大な影響を及ぼす。この地球規模の問題を解決するために様々な検討が行われており、特に太陽光発電については、そのクリーン性や無公害性という点から期待が高まっている。太陽電池は太陽光のエネルギーを直接電気に換える太陽光発電システムの心臓部を構成するものであり、単結晶、多結晶、あるいはアモルファスシリコン系の半導体からできている。その構造としては、太陽電池素子単体（セル）をそのままの状態で使用することはなく、一般的に数枚〜数十枚の太陽電池素子を直列、並列に配線し、長期間（約２０年）にわたってセルを保護するために種々パッケージングが行われ、ユニット化されている。このパッケージに組み込まれたユニットを太陽電池モジュールと呼び、一般的に太陽光が当たる面をガラス面で覆い、熱可塑性プラスチック（特にエチレン−酢酸ビニル共重合体）からなる充填材で間隙を埋め、裏面を封止用シートで保護された構成になっている（図１）。
【０００３】
これらの太陽電池モジュールは主に屋外で使用されるため、その構成や材質構造などにおいて、十分な耐久性、耐候性が要求される。特に、裏面封止用シートは耐候性と共に水蒸気透過率の小さい（水分バリア性に優れる）ことが要求される。これは水分の透過により充填材が剥離、変色したり、配線の腐蝕を起こした場合、モジュールの出力そのものに影響を与える恐れがあるためである。
【０００４】
従来、この太陽電池裏面封止用シートとしては、耐候性、難燃性、そして太陽電池モジュールの充填材として良く使用されるエチレン−酢酸ビニル共重合体と良好な接着性を有する「フッ素系樹脂」が用いられている（特許文献１，２など）。また、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裏面封止用シートも開発されるようになってきており、ポリエステルフィルムを用いるディ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系（特許文献３など）やポリエステル中の環状オリゴマー量の規定をしたり（特許文献４、５など）、ポリエステルの分子量を規定する（特許文献６など）といった開示が多く見受けられるようになった。
【０００５】
上述したように太陽電池は約２０年間その性能を維持する必要があり、その耐久性を評価するために高温多湿化（８５℃−８５％相対湿度）での促進試験を行う。特にポリエステルフィルムを用いた場合は、この促進試験環境においてフィルム基材が加水分解を引き起こし、強度物性が著しく低下することから、上記記載の特許文献にあるように、その強度物性の低下を補うべく各種検討を行ってきたのが実情である。しかしながら、フィルム基材の耐候性（耐加水分解性）を向上させることで新たに見つかった課題点がある。それはフィルム基材を貼り合せる接着剤の加水分解によるディラミネーションである。一般に、これらのフィルム基材は耐熱性や安定性を考慮して、ポリエステルポリオールを主剤としたポリウレタン系接着剤が用いられているが、このポリエステルポリオール自体が加水
分解により低分子量化し、促進試験環境下で接着強度が著しく低下するといった問題が浮き彫りになった。この問題は、当然ながら上述したフッ素系樹脂についても同様に見られ、上記促進試験を行うと、経時でディラミネーションによる浮きが発生し、外観不良だけでなく、裏面封止用シートとして求められるバリア性も低下し、太陽電池としての電気出力特性に影響を与える可能性がある。
【０００６】
以上の点から、フィルム基材としての耐候性（耐加水分解性）だけでなく、それを貼り合せる接着剤にも耐加水分解性が必要とされているが、現状ではまだ解決に至っていないのが現状である。
【０００７】
以下に特許文献を記す。
【特許文献１】特表平８−５００２１４号公報
【特許文献２】特表２００２−５２０８２０号公報
【特許文献３】特開２００１−１１１０７３号公報
【特許文献４】特開２００２−１００７８８号公報
【特許文献５】特開２００２−１３４７７１号公報
【特許文献６】特開２００２−２６３５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記の技術的背景を考慮してなされたものであって、太陽電池モジュールとして実際に利用される環境だけでなく、太陽電池モジュールを評価する際に検討される高温多湿下での促進評価においても、加水分解に伴う材料の劣化を防止し、ディラミネーションに伴う外観不良だけでなく、太陽電池としての電気出力特性を維持することが可能な耐候性（耐加水分解性）に優れる太陽電池裏面封止用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】
【０００９】
上記の目的を達成するための解決手段として
請求項１記載の発明は、少なくとも２層以上の基材をポリウレタン系接着剤にて貼りあわせた積層体からなる太陽電池裏面封止用シートにおいて、
前記ポリウレタン系接着剤が耐加水分解性を有する接着剤あるいは接着剤組成物であることを特徴とする太陽電池裏面封止用シートである。
【００１０】
請求項２記載の発明は、前記ポリウレタン系接着剤が、ポリエステルポリオールあるいは２官能以上のイソシアネート化合物により鎖伸長を施したポリエステルウレタンポリオールのいずれか単体または混合物で、その組成における二塩基酸成分としてダイマー脂肪酸あるいはその誘導体、もしくはそれらの水素添加体を用いた組成物であることを特徴とする請求項１記載の太陽電池裏面封止用シートである。
【００１１】
請求項３記載の発明は、前記ポリウレタン系接着剤が、ポリエステルポリオールあるいは２官能以上のイソシアネート化合物により鎖伸長を施したポリエステルウレタンポリオールのいずれか単体または混合物で、その組成におけるグリコール成分としてダイマー脂肪酸あるいはその誘導体、もしくはそれらの水素添加体の還元物を用いた組成物であることを特徴とする請求項１記載の太陽電池裏面封止用シートである。
【００１２】
請求項４記載の発明は、前記ポリウレタン系接着剤が、ポリエステルポリオールあるいは２官能以上のイソシアネート化合物により鎖伸長を施したポリエステルウレタンポリオールのいずれか単体または混合物で、さらにエポキシ化合物を配合した接着剤組成物であることを特徴とする請求項１記載の太陽電池裏面封止用シートである。
【００１３】
請求項５記載の発明は、前記基材が、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）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリシクロヘキサンジメタノール−テレフタレート（ＰＣＴ）から選ばれるポリエステル基材、ポリカーボネート系基材、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリエチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、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ーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）から選ばれるフッ素系基材、あるいはアクリル系基材から選択されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の太陽電池裏面封止用シートである。
【００１４】
請求項６記載の発明は、前記基材が、特に数平均分子量が１８０００〜４００００の範囲で、環状オリゴマーコンテントが１．５ｗｔ％以下、固有粘度が０．５ｄｌ／ｇ以上の耐加水分解性を有するポリエステル基材であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の太陽電池裏面封止用シートである。
【００１５】
請求項７記載の発明は、前記積層体に、ガスバリア層としてアルミニウム箔基材、金属アルミニウムやシリカ、アルミナなどの無機化合物を蒸着した蒸着基材をさらに介在させたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の太陽電池裏面封止用シートである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の太陽電池裏面封止用シートは特に耐加水分解性に優れる接着剤を用いて積層された積層体からなるものであるから、太陽電池モジュールとして実際に利用される環境だけでなく、太陽電池モジュールを評価する際に検討される高温多湿下での促進評価においても、加水分解に伴う材料の劣化を防止し、ディラミネーションに伴う外観不良だけでなく、裏面封止用シートとしてのバリア特性や太陽電池としての電気出力特性を維持することが可能な太陽電池裏面封止用シートを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施例として好ましい実施形態について詳細に説明する。本発明の太陽電池裏面封止用シートの特徴は、太陽電池裏面封止用シートを構成する２種以上の基材を貼り合せる際に用いるポリウレタン系接着剤の疎水性を向上させることで、耐加水分解性に優れる接着剤あるいは接着剤組成物としたことを特徴とするものである。
【００１８】
以下、この耐加水分解性に優れる接着剤あるいは接着剤組成物について記載する。まず本発明の太陽電池裏面封止用シートに用いられるポリウレタン系接着剤としては、ポリエステルポリオールあるいは２官能以上のイソシアネート化合物により鎖伸長を施したポリエステルウレタンポリオールのいずれか単体または混合物で、その組成において二塩基酸成分としてはダイマー脂肪酸あるいはその誘導体、もしくはそれらの水素添加体、またグリコール成分としてはダイマー脂肪酸あるいはその誘導体、もしくはそれらの水素添加体の還元物、さらにこれら組成物に対してエポキシ化合物を配合した接着剤組成物である。
【００１９】
この接着剤組成物は、上記太陽電池裏面封止用シートに用いる２種以上の基材間における初期ラミネート強度の点、また高温環境化での促進試験を考慮した耐熱性、さらに分子量が大きく、長鎖疎水性基を有することにより高湿度環境においても充分耐えうる耐候性、そして強極性基を持つ化合物を添加することにより時系列における強度劣化が少ないことを特徴とする。
【００２０】
本発明に使用されるポリエステルポリオールは、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スペリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ブラシル酸などの脂肪族系、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸などの芳香族系の二塩基酸の一種以上、そしてエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、メチルペンタンジオール、ヘキサンジオール、ヘプタンジオール、オクタンジオール、ノナンジオール、デカンジオール、ドデカンジオール、シクロヘキサンジメタノールの一種以上を、ダイマー脂肪酸あるいはダイマー脂肪酸を出発物質とする誘導体や水素添加体、さらには還元物質等と併用して得ることが可能である。また、さらにこのポリエステルポリオールの両末端の水酸基を、例えば２，４−もしくは２，６−トリレンジイソシアネート、キシ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、メチレンジイソシアネート、イソプロピレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、２，２，４−もしくは２，４，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート、メチルシクロヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソプロピリデンジシクロヘキシル−４，４’−ジイソシアネートなどから選ばれるイソシアネート化合物の単体、あるいは少なくとも一種以上から選択される上記イソシアネート化合物からなるアダクト体、ビューレット体、イソシアヌレート体を用いて鎖伸長したポリエステルウレタンポリオールなどが挙げられる。
【００２１】
またこれらのポリオールを架橋させる架橋剤としては、上記イソシアネート化合物を用いることが可能であり、これらに限られるものではなく、活性水素基と反応性を有する架橋剤であれば種類は問わない。
【００２２】
次に、エポキシ化合物としては、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ポリアルキレングリコールのような脂肪族のジオールのジグリシジルエーテル、ソルビトール、ソルビタン、ポリグリセロール、ペンタエリスリトール、ジグリセロール、グリセロール、トリメチロールプロパンなどの脂肪族ポリオールのポリグリシジルエーテル、シクロヘキサンジメタノールなどの脂環式ポリオールのポリグリシジルエーテル、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、トリメリット酸、アジピン酸、セバシン酸などの脂肪族、芳香族の多価カルボン酸のジグリシジルエステルまたはポリグリシジルエステル、レゾルシノール、ビス−（ｐ−ヒドロキシフェニル）メタン、２，２−ビス−（ｐ−ヒドロキシフェニル）プロパン（＝ビスフェノールＡ）、トリス−（ｐ−ヒドロキシフェニル）メタン、１，１，２，２−テトラキス（ｐ−ヒドロキシフェニル）エタンなどの多価フェノールのジグリシジルエーテルもしくはポリグリシジルエーテル、Ｎ，Ｎ−ジグリシジルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジグリシジルトルイジン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジル−ビス−（ｐ−アミノフェニル）メタンのようにアミンのＮ−グリシジル誘導体、アミノフェールのトリグリシジル誘導体、トリグリシジルトリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、トリグリシジルイソシアヌレート、オルソクレゾール型エポキシ、フェノールノボラック型エポキシが挙げられる。
【００２３】
これら基材との強密着性を維持するためのエポキシ化合物は、ポリエステルポリオール樹脂あるいはそれらをイソシアネート化合物で鎖伸長したポリエステルウレタンポリオール樹脂に対して５重量％以下、より好ましくは２重量％以下することで長期に渡って高温高湿度環境下にさらされても、高い接着強度を維持することが可能である。
【００２４】
また、加水分解により生じた水酸基を起点にして架橋反応を形成するような化合物を配合しても構わない。このような化合物としてはリン系化合物が挙げられ、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、テトラキス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）４，４’−ビフェニレンホスフォナイト、ビス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ペンタエリスリトール−ジ−ホスファイト、ビス（２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチル
フェニル）ペンタエリスリトール−ジ−ホスファイト、２，２−メチレンビス（４，６−ジ−ｔ−ブチルフェニル）オクチルホスファイト、４，４’−ブチリデン−ビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェニル−ジ−トリデシル）ホスファイト、１，１，３−トリス（２−メチル−４−ジトリデシルホスファイト−５−ｔ−ブチル−フェニル）ブタン、トリス（ミックスドモノおよびジ−ノニルフェニル）ホスファイト、トリス（ノニルフェニル）ホスファイト、４，４’−イソプロピリデンビス（フェニル−ジアルキルホスファイト）などを用いることが可能である。
【００２５】
しかしながら、ポリエステル化合物の加水分解を抑制させるという点では、一度加水分解により生じた水酸基をさらにリン化合物で架橋させるというよりは、加水分解の酸触媒として作用するカルボキシル基を封止することも必要であることから、例えばカルボジイミド化合物、オキサゾリン化合物などが挙げられるが、反応性を考慮すればカルボジイミド化合物を用いることも可能である。
【００２６】
これら上述したポリウレタン系接着剤は、太陽電池裏面封止用シートとして用いる基材同士を貼り合せる際に用いるが、その時の基材としては、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）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリシクロヘキサンジメタノールテレフタレート（ＰＣＴ）から選ばれるポリエステル基材、ポリカーボネート系基材、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリエチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、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ーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）から選ばれるフッ素系基材、あるいはアクリル系基材から選択されることが挙げられる。またこれらに限定されず、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリアリレート系樹脂など、耐熱性、強度物性、電気絶縁性等を考慮して適宜選択することが可能である。
【００２７】
ポリエステル基材を用いる場合は、多塩基酸またはそのエステル形成誘導体とポリオールまたはそのエステル形成誘導体を用いて得られたものであり、多塩基酸成分としてテレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、無水フタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、ダイマー脂肪酸、マレイン酸、イタコン酸などの酸成分を１種あるいは２種以上、そして、ポリオール成分としてエチレングリコール、１，４−ブタンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、１，６−ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、トリメチロールプロパン、ペンタエリストール、キシレングリコール、ジメチロールプロパン、ポリ（エチレンオキシド）グリコール、ポリ（テトラメチレンオキシド）グリコール、さらにはカルボン酸基やスルホン酸基やアミノ基あるいはこれらの塩を含有するポリオール成分を１種あるいは２種以上用いることで得られたポリエステルが挙げられるが、上述した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）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリシクロヘキサンジメタノールテレフタレート（ＰＣＴ）が一般的である。
【００２８】
しかしながら、ポリエステル基材特にポリエチレンテレフタレートなどは、上述してきたポリウレタン系接着剤と同様に加水分解が懸念される材料である。そこで、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル基材を用いる場合には、数平均分子量が１８０００〜４００００の範囲で、環状オリゴマーコンテントが１．５ｗｔ％以下、固有粘度が０．５ｄｌ／ｇ以上の耐加水分解性を有するポリエステル基材であることが好ましい。このようなポリエステル基材は上述したポリオール同様に、分子末端がカルボン酸基の場合、熱、水、さらには酸触媒としての作用が働き、加水分解に最も影響を受けるため、この末端カルボン酸量を上昇させることなく数平均分子量を増加させることが可能な固相重合法を
用いたり、あるいは上述したように末端カルボン酸基をカルボジイミド系化合物、オキサゾリン系化合物により封止しても構わない。また、太陽電池モジュールを製造する際の熱で収縮の影響が懸念される場合には、アニール処理を施すことによって熱収縮率を１％以下、好ましくは０．５％以下にしたポリエステル基材を用いることが可能である。また、耐候性が要求される場合には、ベンゾフェノン、ベンゾトリアゾール、トリアジンなどの紫外線吸収剤、ヒンダードフェノール系、リン系、イオウ系、トコフェロール系の酸化防止剤、ヒンダードアミン系の光安定剤も適宜配合することが可能である。
【００２９】
太陽電池裏面封止用シートに用いられるポリエステル基材は透明でも構わないが、太陽電池素子の発電効率を向上させるという点から、白色ポリエステルフィルムを用いることが好ましい。特に太陽電池裏面封止用シートが多層構成から成る場合には、少なくとも充填材と貼り合わされる基材には白色ポリエステルフィルムを設けることも可能である。この時用いる白色ポリエステルフィルムは、酸化チタン、シリカ、アルミナ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム等の白色添加物を添加する「顔料分散タイプ」、あるいはポリエステルに非相溶なポリマーや微粒子を添加し、二軸延伸時にブレンド界面で空隙を形成させることで白色化させる「微発泡タイプ」などを用いることが可能である。「微発泡タイプ」において、ポリエステルに対し非相溶なポリマーとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリメチルペンテンなどのポリオレフィン系樹脂が好ましい。必要に応じてポリアルキレングリコールまたはその共重合体などを相溶化剤として使用することが可能である。微粒子の具体例としては、有機粒子や無機粒子が挙げられ、シリコン粒子、ポリイミド粒子、架橋スチレン−ジビニルベンゼン共重合体粒子、架橋ポリエステル粒子、フッ素系粒子などが使用される。また、無機粒子としては、炭酸カルシウム、二酸化珪素、硫酸バリウムなどが使用される。
【００３０】
上記内容の基材を、ポリオールを用いたポリウレタン系接着剤により貼りあわせた構成の模式図を図２に示す。図２はもっとも単純な構造であり、２つの基材（Ｂ−１）をポリウレタン系接着剤（Ｂ−２）で貼りあわせたものである。しかしながら、実際に太陽電池裏面封止用シートとして用いる場合には、水分および酸素に対するガスバリア層（Ｂ−３）を介在させる必要があり、最終的には図３の構成のようにガスバリア層（Ｂ−３）を介在させた構成になる。このようなガスバリア層としては、金属箔基材や金属蒸着フィルム基材、無機化合物蒸着フィルム基材が挙げられる。金属箔としてはアルミニウム箔、金属蒸着フィルムとしてはポリエステルやポリオレフィン系延伸フィルムにアルミニウムを蒸着させたアルミニウム蒸着フィルムが代表的である。無機化合物蒸着フィルム基材としては、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化錫、酸化マグネシウム、酸化インジウムあるいはこれらの複合酸化物などをポリエステル基材に蒸着したフィルム基材が挙げられ、透明で、かつ、酸素、水蒸気等のガスバリア性を有するものであればよい。その中では、特に酸化珪素及び酸化アルミニウムが好ましい。その蒸着層の厚さは、用いられる無機酸化物の種類・構成により最適条件は異なるが、一般的には５〜３００ｎｍの範囲内が望ましく、その値は適宜選択される。膜厚が５ｎｍより薄いと均一な膜が得られず、かつ、バリア機能を発現させるための十分な膜厚でない。膜厚が３００ｎｍより厚い場合は薄膜の柔軟性にかけ、外的応力により用意に亀裂を生じるおそれがある。好ましくは、１０〜１５０ｎｍの範囲内である。これらの蒸着層を設ける方法としては、通常の真空蒸着法により形成することができるが、その他の薄膜形成方法であるスパッタリング法やイオンプレーティング法、プラズマ気相成長法（ＣＶＤ）などを用いることも可能である。また、必要に応じて更なるガスバリア性の安定と向上という点から、基材上に例えばアクリルポリオール、イソシアネート化合物とシラン化合物からなるアンダーコート層や、上記無機化合物の蒸着層上に、例えばポリビニルアルコールの部分あるいは完全けん化物とシラン化合物からなるオーバーコート層を設けても構わない。
【００３１】
このガスバリア層（Ｂ−３）は電気絶縁性という点からもアルミニウム箔基材やアルミ
蒸着フィルム基材よりは無機化合物蒸着フィルム基材を用いた方が好ましい。また太陽電池裏面封止用シートとして用いる際には、耐加水分解性に優れる基材を用いる必要がある。このような点から、上述した基材、特にポリエステル基材を用いた無機化合物蒸着フィルムを得ることが可能であるが、通常無機化合物蒸着フィルムに用いる基材はその厚み約１０〜５０μｍの範囲のポリエチレンテレフタレートフィルムを用いることが一般的である。この厚みのポリエチレンテレフタレートフィルムは、Ｔダイキャスト法により溶融したポリエステル樹脂をフィルム製膜し、インラインで同時あるいは逐次二軸延伸後、熱固定させることで製造される。このとき加工性を向上させるため、固有粘度が０．２〜０．５ｄｌ／ｇの範囲のポリエステル樹脂を用いるケースが多い。つまり、一般的に無機化合物蒸着フィルムに用いられるフィルム基材、特にポリエステル基材は耐加水分解性に劣る。 そのため、基材（Ｂ−１）あるいはポリウレタン系接着剤（Ｂ−２）の疎水性を向上させることで耐加水分解性を向上させ、さらに加水分解が発生した場合にも分解後のカルボキシル基を、例えばカルボジイミド化合物、オキサゾリン化合物などを用いて封止する方法を用いることができる。
【００３２】
上述した太陽電池裏面封止用シートの製造方法としては上述した基材上にグラビアコート、ロールコート、バーコート、リバースコート等の手法を用いて、ドライ固形分として０．１〜１０ｇ／ｍ２の範囲で上記ポリウレタン系接着剤を塗工するドライラミネートなどの公知手法を用いて積層させることが挙げられる。このとき、基材側は必要に応じて、コロナ処理、フレーム処理、プラズマ処理など接着性を向上させるための表面処理を施すことが可能であり、特に基材としてフッ素系樹脂を用いた場合は、プラズマ処理などが好適である。また上記ドライプロセスに限らず、例えばポリエステル系、ポリウレタン系、アクリル系あるいはこれらの混合物からなる易接着コート層を基材側に設けても構わない。
【００３３】
このようにして得られた積層体を太陽電池裏面封止用シートとして用い、太陽電池モジュールが製造される。この工程は下記（１）〜（４）である（図４）。
（１）加熱された天板（およそ１２０〜１６０℃）上にガラス板、充填材、セル、充填材、裏面封止用シートをセットする。
（２）チャンバー１、２を真空引きする。
（３）チャンバー１を大気開放し、耐熱性を有するゴムシートをモジュールに密着させるその熱／圧力で充填材であるエチレン酢酸ビニル共重合体を溶融、セルの包埋、ガラス板／セル／裏面封止シートと接着、充填材の架橋・固化させる。
この時（４）の工程では、ラミネート後に別ラインに設けたオーブンにて架橋反応をさせるケースと、ラミネーター内部で架橋反応をさせるケースとに分類される。前者はスタンダードキュアといわれるタイプで、後者はファストキュアといわれるタイプである。通常、太陽電池モジュールの充填材として用いられる材料は、酢酸ビニル含有量が１０〜４０重量％のエチレン−酢酸ビニル共重合体であり、太陽電池セルの耐熱性、物理的強度を確保するために、熱あるいは光などによりエチレン−酢酸ビニル共重合体を架橋している。
【００３４】
熱架橋を行う場合は通常有機過酸化物が用いられ、７０℃以上の温度で分解してラジカルを発生するものが使用されている。通常、半減期１０時間の分解温度が５０℃以上のものが用いられ、２，５−ジメチルヘキサン−２，５−ジハイドロキシパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ジクミルパーオキサイド、α，α’−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、ｎ−ブチル−４，４−ビス−（ｔ−ブチルパーオキシ）バレレート、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ベンゾイルパーオキサイドなどが用いられている。
【００３５】
光硬化を行う場合には光増感剤が用いられ、水素引き抜き型（二分子反応型）である、ベンゾフェノン、オルソベンゾイル安息香酸メチル、４−ベンゾイル−４’−メチルジフェニルサルファイド、イソプロピルチオキサントンなどが用いられており、内部開裂型開始剤としては、ベンゾインエーテル、ベンジルジメチルケタールなど、α−ヒドロキシアルキルフェノン型として、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、アルキルフェニルグリオキシレート、ジエトキシアセトフェノンなどが使用できる。更に、α−アミノアルキルフェノン型として、２−メチル−１−［４（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１などが、またアシルフォスフィンオキサイドなども用いられている。
【００３６】
また、太陽電池モジュールを構成するガラス板との接着を考慮してシランカップリング剤も配合されており、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルメトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシランなどが配合されている。
【００３７】
さらに、接着性及び硬化を促進する目的でエポキシ基含有化合物を配合されている場合もあり、エポキシ基含有化合物としては、トリグリシジルトリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、アクリルグリシジルエーテル、２−エチルヘキシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、フェノールグリシジルエーテル、ｐ−ｔ−ブチルフェニルグリシジルエーテル、アジピン酸ジグリシジルエステル、ｏ−フタル酸ジグリシジルエステル、グリシジルメタクリレート、ブチルグリシジルエーテル等の化合物や、エポキシ基を含有した分子量が数百から数千のオリゴマーや重量平均分子量が数千から数十万のポリマーを配合されているケースもある。
【００３８】
そしてさらに、充填材の架橋、接着性、機械的強度、耐熱性、耐湿熱性、耐候性などを向上させる目的で、アクリロキシ基、メタクリロキシ基又はアリル基含有化合物を添加されており、（メタ）アクリル酸誘導体、例えばそのアルキルエステルやアミドが最も一般的である。この場合、アルキル基としては、メチル、エチル、ドデシル、ステアリル、ラウリルのようなアルキル基の他に、シクロヘキシル基、テトラヒドロフルフリル基、アミノエチル基、２−ヒドロキシエチル基、３−ヒドロキシプロピル基、３−クロロ−２−ヒドロキシプロピル基などが挙げられる。また、（メタ）アクリル酸とエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の多官能アルコールとのエステルも同様に用いられる。アミドとしては、アクリルアミドが代表的である。また、アリル基含有化合物としては、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、フタル酸ジアリル、イソフタル酸ジアリル、マレイン酸ジアリル等が配合されている。
【００３９】
さらには、難燃性を付与するための無機化合物や、耐候性を付与するための紫外線吸収剤、酸化劣化防止のための酸化防止剤も種々に配合されている。つまり、太陽電池モジュールを構成するエチレン−酢酸ビニル共重合体は、太陽電池モジュールとして要求される機能を満たすべく、各種添加剤を配合した樹脂組成物であることが挙げられる。
【００４０】
よって、このような各種添加剤を配合することによって得られたエチレン−酢酸ビニル共重合体の組成物と太陽電池裏面封止用シートとの密着性を向上させる為に、必要に応じ
て基材（Ｂ−１）の充填剤と貼り合わせる側に、アクリル系、エポキシ系、フェノール系、ポリエステル系、ウレタン系、スチレン系樹脂あるいはこれらの変性物からなる易接着コート層を設けても構わない。
【００４１】
以上記載の構成からなる太陽電池裏面封止用シートを設けることで耐加水分解性が良好で、かつ、太陽電池モジュールの保護作用が良好な太陽電池裏面封止シートを得ることが可能である。
【実施例】
【００４２】
以下に本発明の実施例を示すが、これに限定されるわけではない。
【００４３】
［ポリエステル基材］
＜基材：１＞
厚さ１８８μｍの「微発泡タイプ」白色ポリエチレンテレフタレートフィルムを用いた。このポリエチレンテレフタレートは、オリゴマーコンテント０．５ｗｔ％、数平均分子量１９５００、固有粘度０．７ｄｌ／ｇである。本基材は中間層に微発泡層を設けた２種３層の多層フィルムであり、中間層が８０％を占める。この白色ポリエチレンテレフタレートフィルムは未処理のものを用いた。
＜基材：２＞
厚さ４０μｍのポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）系の２種２層多層フィルムを用いた。本材料はＰＶＤＦとアクリル系樹脂から構成されるアロイであり、一方の層はＰＶＤＦ／アクリル＝８０／２０であり、もう一方の層はＰＶＤＦ／アクリル＝２０／８０である。このＰＶＤＦ／アクリル＝２０／８０の層側を接着剤の貼り合わせ面とし、この貼り合わせ面側にはあらかじめプラズマ処理を施した。
＜基材：３＞
厚さ１２μｍの通常の２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムにＰＶＤ法でアルミナ蒸着層を２０ｎｍ、さらにオーバーコート層としてポリビニルアルコールの完全けん化物にアルコキシシランの加水分解物を ゾル−ゲル反応させコーティング層として０．５μｍ設けた。この基材をガスバリア基材として用いた。
【００４４】
以下の接着剤を用いた。
＜接着剤：１＞
ダイマー脂肪酸を組成としたポリエステルポリオールからなる主剤に、ヘキサメチレンジイソシアネートのビューレット体からなる硬化剤を固形分比で１０：１になるように配合したポリウレタン系接着剤を用いた。
＜接着剤：２＞
ダイマー脂肪酸を組成としたポリエステルポリオールをイソホロンジイソシアネート伸長した主剤に、 イソホロンジイソシアネートの三量体からなる硬化剤を固形分比で８：１になるように配合したポリウレタン系接着剤を用いた。
＜接着剤：３＞
ダイマー脂肪酸の水素添加体を組成としたポリエステルポリオールからなる主剤に、キシリレンジイソシアネートと イソホロンジイソシアネートのアダクト体の混合物からなる硬化剤を固形分比で１０：１になるように配合したポリウレタン系接着剤を用いた。
＜接着剤：４＞
一般的なポリエステルポリオールからなる主剤に、ヘキサメチレンジイソシアネートのビューレット体からなる硬化剤を固形分比で１０：１になるように配合したポリウレタン系接着剤を用いた。
＜接着剤：５＞
接着剤１に対しビスフェノールＡジグリシジルエーテルを１．０重量％配合したポリウレタン系接着剤を用いた。
＜接着剤：６＞
接着剤２に対しビスフェノールＡジグリシジルエーテルを１．０重量％配合したポリウレタン系接着剤を用いた。
＜接着剤：７＞
接着剤３に対しビスフェノールＡジグリシジルエーテルを１．０重量％配合したポリウレタン系接着剤を用いた。
＜接着剤：８＞
接着剤４に対しビスフェノールＡジグリシジルエーテルを１．０重量％配合したポリウレタン系接着剤を用いた。
【００４５】
［太陽電池裏面封止用シートの作成］
＜基材：１＞〜＜基材：３＞を上記＜接着剤：１＞〜＜接着剤：１２＞を用いて、ドライラミネート法により積層させた。接着剤の塗工量はドライ換算で５ｇ／ｍ２になるように調整した。エージング温度は５０℃−５日である。実際に試作した工性は、下記＜構成：１＞〜＜構成：４＞である。
＜構成：１＞：＜基材：１＞／接着剤／＜基材：１＞
＜構成：２＞：＜基材：２＞／接着剤／＜基材：２＞
＜構成：３＞：＜基材：１＞／接着剤／＜基材：３＞／接着剤／＜基材：１＞
＜構成：４＞：＜基材：２＞／接着剤／＜基材：３＞／接着剤／＜基材：２＞
ただし、＜構成：３＞、＜構成：４＞における接着剤（下線）は＜基材：３＞における蒸着層に接する側である。
【００４６】
［評価サンプルの評価方法］
上記構成を、加圧蒸気を用いた促進評価試験により評価を行った。上記構成のサンプルをＡ４サイズに切り取り、ハイプレッシャークッカー（加圧蒸気による促進評価装置）にセットし、１０５℃の環境で経時におけるラミネート強度と剥離挙動を評価した。ラミネート強度はテンシロンによるＴ型剥離法を用い、１５ｍｍ幅クロスヘッドスピード３００ｍｍ／ｍｉｎ．における強度を測定した。太陽電池裏面封止用シートは通常促進評価として８５℃−８５％ＲＨ環境で２０００ｈ以上の保存が必要とされるが、本評価法を用いることで促進評価の時短化が可能であり、８５℃−８５％ＲＨ環境２０００ｈにおける物性値が１０５℃−１６８ｈ保存の物性値に相当することは確認済みである。
【００４７】
［実施例１］
＜接着剤：１＞を用いて、上記＜構成：１＞からなるサンプルを試作した。
【００４８】
［実施例２］
＜接着剤：２＞を用いて、上記＜構成：１＞からなるサンプルを試作した。
【００４９】
［実施例３］
＜接着剤：３＞を用いて、上記＜構成：１＞からなるサンプルを試作した。
【００５０】
［実施例４］
＜接着剤：４＞を用いて、上記＜構成：１＞からなるサンプルを試作した。
【００５１】
［実施例５］
＜接着剤：５＞を用いて、上記＜構成：１＞からなるサンプルを試作した。
【００５２】
［実施例６］
＜接着剤：６＞を用いて、上記＜構成：１＞からなるサンプルを試作した。
【００５３】
［実施例７］
＜接着剤：７＞を用いて、上記＜構成：１＞からなるサンプルを試作した。
【００５４】
［実施例８］
＜接着剤：８＞を用いて、上記＜構成：１＞からなるサンプルを試作した。
【００５５】
［実施例９］
＜接着剤：１＞を用いて、上記＜構成：２＞からなるサンプルを試作した。
【００５６】
［実施例１０］
＜接着剤：４＞を用いて、上記＜構成：２＞からなるサンプルを試作した。
【００５７】
［実施例１１］
＜接着剤：５＞を用いて、上記＜構成：２＞からなるサンプルを試作した。
【００５８】
［実施例１２］
＜接着剤：８＞を用いて、上記＜構成：２＞からなるサンプルを試作した。
【００５９】
上記の実施例１〜１２で得られた評価サンプルについて前記評価方法に基づいて評価した結果を表１に記す。
【００６０】
【表１】
【００６１】
［実施例１３］
＜接着剤：１＞を用いて、上記＜構成：３＞からなるサンプルを試作した。
【００６２】
［実施例１４］
＜接着剤：４＞を用いて、上記＜構成：３＞からなるサンプルを試作した。
【００６３】
［実施例１５］
＜接着剤：５＞を用いて、上記＜構成：３＞からなるサンプルを試作した。
【００６４】
［実施例１６］
＜接着剤：８＞を用いて、上記＜構成：３＞からなるサンプルを試作した。
【００６５】
［実施例１７］
＜接着剤：１＞を用いて、上記＜構成：４＞からなるサンプルを試作した。
【００６６】
［実施例１８］
＜接着剤：４＞を用いて、上記＜構成：４＞からなるサンプルを試作した。
【００６７】
上記の実施例１３〜１８で得られた評価サンプルについて前記評価方法に基づいて評価した結果を表２に記す。
【００６８】
【表２】
【００６９】
［発明の効果］
以上の実施例記載の効果から、本発明記載の分子量が大きく、長鎖疎水性基を有する耐侯性に優れ、かつ長期時系列においても強度劣化の少ない接着剤を用いて得られた太陽電池裏面封止用シートを用いることで、実際に太陽電池モジュールとして利用される環境だ
けでなく、太陽電池モジュールを評価する際に検討される高温多湿下での促進評価においても、加水分解に伴う材料の劣化を防止し、ディラミネーションに伴う外観不良だけでなく、裏面封止用シートとしてのバリア特性も維持し、太陽電池としての電気出力特性を保持させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】太陽電池モジュールの一例を示す模式図である。
【図２】本発明の太陽電池裏面封止シートの一例を示す模式断面図である。
【図３】本発明の太陽電池裏面封止シートの他の例としてバリア層を介在させた模式断面図である。
【図４】太陽電池モジュールの製造工程の一例を示す模式説明図である。
【符号の説明】
【００７１】
Ａ：太陽電池モジュール
Ａ−１：太陽電池セル
Ａ−２：充填材
Ａ−３：ガラス板
Ｂ：裏面封止シート
Ｂ−１：基材
Ｂ−２：ポリウレタン系接着剤
Ｂ−３：バリア層
Ｃ：ラミネーター
Ｃ−１：天板
Ｃ−２：チャンバー１
Ｃ−３：チャンバー２
Ｃ−４：ゴムシート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２層以上の基材をポリウレタン系接着剤にて貼りあわせた積層体からなる太陽電池裏面封止用シートにおいて、
前記ポリウレタン系接着剤が耐加水分解性を有する接着剤あるいは接着剤組成物であることを特徴とする太陽電池裏面封止用シート。
【請求項２】
前記ポリウレタン系接着剤が、ポリエステルポリオールあるいは２官能以上のイソシアネート化合物により鎖伸長を施したポリエステルウレタンポリオールのいずれか単体または混合物で、その組成における二塩基酸成分としてダイマー脂肪酸あるいはその誘導体、もしくはそれらの水素添加体を用いた組成物であることを特徴とする請求項１記載の太陽電池裏面封止用シート。
【請求項３】
前記ポリウレタン系接着剤が、ポリエステルポリオールあるいは２官能以上のイソシアネート化合物により鎖伸長を施したポリエステルウレタンポリオールのいずれか単体または混合物で、その組成におけるグリコール成分としてダイマー脂肪酸あるいはその誘導体、もしくはそれらの水素添加体の還元物を用いた組成物であることを特徴とする請求項１記載の太陽電池裏面封止用シート。
【請求項４】
前記ポリウレタン系接着剤が、ポリエステルポリオールあるいは２官能以上のイソシアネート化合物により鎖伸長を施したポリエステルウレタンポリオールのいずれか単体または混合物で、さらにエポキシ化合物を配合した接着剤組成物であることを特徴とする請求項１記載の太陽電池裏面封止用シート。
【請求項５】
前記基材が、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）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリシクロヘキサンジメタノール−テレフタレート（ＰＣＴ）から選ばれるポリエステル基材、ポリカーボネート系基材、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリエチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、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ーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）から選ばれるフッ素系基材、あるいはアクリル系基材から選択されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の太陽電池裏面封止用シート。
【請求項６】
前記基材が、特に数平均分子量が１８０００〜４００００の範囲で、環状オリゴマーコンテントが１．５ｗｔ％以下、固有粘度が０．５ｄｌ／ｇ以上の耐加水分解性を有するポリエステル基材であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の太陽電池裏面封止用シート。
【請求項７】
前記積層体に、ガスバリア層としてアルミニウム箔基材、金属アルミニウムやシリカ、アルミナなどの無機化合物を蒸着した蒸着基材をさらに介在させたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の太陽電池裏面封止用シート。
【請求項１】
少なくとも２層以上の基材をポリウレタン系接着剤にて貼りあわせた積層体からなる太陽電池裏面封止用シートにおいて、
前記ポリウレタン系接着剤が耐加水分解性を有する接着剤あるいは接着剤組成物であることを特徴とする太陽電池裏面封止用シート。
【請求項２】
前記ポリウレタン系接着剤が、ポリエステルポリオールあるいは２官能以上のイソシアネート化合物により鎖伸長を施したポリエステルウレタンポリオールのいずれか単体または混合物で、その組成における二塩基酸成分としてダイマー脂肪酸あるいはその誘導体、もしくはそれらの水素添加体を用いた組成物であることを特徴とする請求項１記載の太陽電池裏面封止用シート。
【請求項３】
前記ポリウレタン系接着剤が、ポリエステルポリオールあるいは２官能以上のイソシアネート化合物により鎖伸長を施したポリエステルウレタンポリオールのいずれか単体または混合物で、その組成におけるグリコール成分としてダイマー脂肪酸あるいはその誘導体、もしくはそれらの水素添加体の還元物を用いた組成物であることを特徴とする請求項１記載の太陽電池裏面封止用シート。
【請求項４】
前記ポリウレタン系接着剤が、ポリエステルポリオールあるいは２官能以上のイソシアネート化合物により鎖伸長を施したポリエステルウレタンポリオールのいずれか単体または混合物で、さらにエポキシ化合物を配合した接着剤組成物であることを特徴とする請求項１記載の太陽電池裏面封止用シート。
【請求項５】
前記基材が、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）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリシクロヘキサンジメタノール−テレフタレート（ＰＣＴ）から選ばれるポリエステル基材、ポリカーボネート系基材、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリエチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、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ーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）から選ばれるフッ素系基材、あるいはアクリル系基材から選択されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の太陽電池裏面封止用シート。
【請求項６】
前記基材が、特に数平均分子量が１８０００〜４００００の範囲で、環状オリゴマーコンテントが１．５ｗｔ％以下、固有粘度が０．５ｄｌ／ｇ以上の耐加水分解性を有するポリエステル基材であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の太陽電池裏面封止用シート。
【請求項７】
前記積層体に、ガスバリア層としてアルミニウム箔基材、金属アルミニウムやシリカ、アルミナなどの無機化合物を蒸着した蒸着基材をさらに介在させたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の太陽電池裏面封止用シート。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００７−３２０２１８（Ｐ２００７−３２０２１８Ａ）
【公開日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１５４３３２（Ｐ２００６−１５４３３２）
【出願日】平成１８年６月２日（２００６．６．２）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月２日（２００６．６．２）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【Ｆターム（参考）】
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