JP2008227203A - Rear face protection sheet for solar cell module and solar cell module using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、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に関するものである。 The present invention relates to a back surface protection sheet for a solar cell module and a solar cell module using the same.
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。化石燃料の代替エネルギーとしては、様々な検討がされているが、クリーンなエネルギー源である太陽光発電に対する期待が高まっている。 In recent years, various efforts have been made to suppress carbon dioxide emissions while interest in various areas in and outside of Japan has been increasing. Increasing fossil fuel consumption leads to an increase in atmospheric carbon dioxide, and the greenhouse effect raises the Earth's temperature, significantly affecting the global environment. Various studies have been conducted on alternative energy for fossil fuels, but there is an increasing expectation for photovoltaic power generation, which is a clean energy source.
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、シリコン、カドミウム−テルル 、ゲルマニウム−ヒ素などの半導体が用いられる。現在、多用されているものに、単結晶、多結晶シリコン、アモルファスシリコン等がある。その構造としては、太陽電池素子単体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）に亘って素子を保護するため種々パー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で覆い、太陽電池内の太陽電池モジュールの固定および保護、電気絶縁の目的でエチレン−酢酸ビニル共重合体等の熱可塑性プラスチックらなる充填材で間隙を埋め、さらに太陽電池モジュール裏面を封止用シートで保護された構成からなっている。 Solar cells constitute the heart of a photovoltaic power generation system that directly converts sunlight energy into electricity, and semiconductors such as silicon, cadmium-tellurium, and germanium-arsenic are used. Currently, there are single crystals, polycrystalline silicon, amorphous silicon, and the like that are widely used. As its structure, a single solar cell element is not used as it is, and generally several to several tens of solar cell elements are wired in series and in parallel, and over a long period (about 20 years). In order to protect the device, various parsing is performed and unitized. The unit incorporated in this package is called a solar cell module. Generally, the surface that is exposed to sunlight is covered with glass, and for the purpose of fixing and protecting the solar cell module in the solar cell, and for the purpose of electrical insulation, ethylene-vinyl acetate copolymer is used. The gap is filled with a filler made of a thermoplastic such as coalescence, and the back surface of the solar cell module is further protected with a sealing sheet.
これらの太陽電池モジュールは、屋外で使用されるため、その構成、材質構造などにおいて、長期間にわたる過酷な自然環境に耐え得る、耐熱性、耐候性、耐加水分解性、防湿性等の耐久性が要求されると共に、裏面保護シートには外部からの水蒸気(水分)や酸素の進入を遮断するためのガスバリア性が要求される。これは水蒸気(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及ぼす恐れがあるためである。 Since these solar cell modules are used outdoors, they have durability such as heat resistance, weather resistance, hydrolysis resistance, moisture resistance, etc. that can withstand harsh natural environments over a long period of time in their configuration, material structure, etc. In addition, the back protective sheet is required to have a gas barrier property for blocking the entry of water vapor (moisture) and oxygen from the outside. This is because if the filler is peeled off or discolored due to permeation of water vapor (moisture) or the wiring is corroded, the output of the module itself may be affected.
従来、この太陽電池裏面保護シートとしては、ポリフッ化ビニル等のフッ素系樹脂フィルムでアルミニウム箔をサンドイッチした積層構造の裏面保護シートが多く用いられていた（例えば、特許文献１、２）。
Conventionally, as this solar cell back surface protection sheet, a back surface protection sheet having a laminated structure in which an aluminum foil is sandwiched between fluororesin films such as polyvinyl fluoride has been often used (for example,
しかしながら、このポリフッ化ビニル等のフッ素系樹脂フィルムは、耐候性や耐加水分解性に優れるものの機械的強度が弱く、太陽電池モジュール作製時に加えられる１４０℃〜１５０℃の熱プレスの熱により軟化し、太陽電池素子電極部の突起物が充填材層を貫通し、裏面保護シートを構成する内面のポリフッ化ビニル等のフッ素系樹脂フィルムを貫通し、裏面保護シート中のアルミニウム箔に接触することにより、太陽電池素子とアルミニウム箔が短絡して電池性能に悪影響を及ぼすという欠点があった。また、フッ素系樹脂フィルムやアルミニウム箔等の金属箔を使用するために、廃棄・処理方法によっては、環境への負荷も懸念される材料を使用している点も、クリ−ンエネルギ−を標榜するシステムの部材として最適ではなく、太陽電池モジュールの低価格化、軽量化の点でも障害となっていた。 However, this fluorine-based resin film such as polyvinyl fluoride is excellent in weather resistance and hydrolysis resistance, but has low mechanical strength, and is softened by heat of 140 ° C. to 150 ° C. hot press applied at the time of manufacturing a solar cell module. The protrusion of the solar cell element electrode part penetrates the filler layer, penetrates the fluororesin film such as polyvinyl fluoride on the inner surface constituting the back surface protection sheet, and contacts the aluminum foil in the back surface protection sheet. The solar cell element and the aluminum foil are short-circuited and have a drawback of adversely affecting the battery performance. In addition, because of the use of metal foil such as fluorine resin film and aluminum foil, the use of materials that may cause environmental impact, depending on the disposal / treatment method, also points to clean energy. It is not optimal as a system member, and has been an obstacle in terms of reducing the cost and weight of solar cell modules.
そこで、上記の問題点を解消するために、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴ）基材の片面に、無機酸化物の蒸着膜を設け、さらに、上記の無機酸化物の蒸
着膜を設けたフィルム基材の両面に、白色化剤と紫外線吸収剤とを含む耐熱性のポリプロピレン系樹脂フィルムを積層することを特徴とする太陽電池モジュ−ル用裏面保護シ−トおよびそれを使用した太陽電池モジュ−ルが提案されている（例えば、特許文献３）。
しかしながら、上記で提案した太陽電池モジュ−ル用裏面保護シ−トおよびそれを使用した太陽電池モジュ−ルは、太陽電池モジュ−ル用裏面保護シ−ト、太陽電池モジュ−ル等において必要とされる諸特性をそれなりに充足し得るものではあるが、未だ十分に満足し得るものではなく、特に、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム基材の片面に、無機酸化物の蒸着膜を設けたバリアフィルムのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が高温・高湿下で加水分解劣化等を生じ、水蒸気（水分）バリアが低下して、太陽電池の長期耐久性維持が困難であるという問題点を有するものである。 However, the back surface protection sheet for the solar cell module proposed above and the solar cell module using the same are necessary for the back surface protection sheet for the solar cell module, the solar cell module, and the like. However, it is still not fully satisfactory, and in particular, a barrier film in which a vapor deposition film of an inorganic oxide is provided on one side of a polyethylene terephthalate (PET) film substrate. Polyethylene terephthalate (PET) has a problem in that it is difficult to maintain the long-term durability of the solar cell due to hydrolysis degradation and the like at high temperature and high humidity, resulting in a lowered water vapor (water) barrier.
本発明は、長期間にわたる過酷な自然環境に耐え得る、耐熱性、耐候性、耐加水分解性、防湿性、軽量性等の諸特性に優れ、水蒸気（水分）や酸素等の侵入を防止するガスバリア性を著しく向上させ、高温・高湿環境下でのガスバリア性能および太陽電池としての電力出力特性を長期にわたり維持することが可能な耐久性を有し、かつ、安価な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を提供することを目的とするものである。 The present invention is excellent in various properties such as heat resistance, weather resistance, hydrolysis resistance, moisture resistance and light weight, which can withstand a harsh natural environment over a long period of time, and prevents intrusion of water vapor (moisture), oxygen, and the like. Durable and inexpensive back surface protection for solar cell modules that can significantly improve gas barrier properties, maintain gas barrier performance under high temperature and high humidity environments, and maintain the power output characteristics of solar cells over a long period of time. It aims at providing a sheet | seat and a solar cell module using the same.
上記の目的を達成するために、即ち、
請求項１に係る発明は、
耐侯性・耐加水分解性を有するフィルム基材の少なくとも片面に無機化合物からなる蒸着層を有するガスバリア性フィルムと、前記ガスバリア性フィルムに配置された耐熱性を有するフィルム基材とを有する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である。
To achieve the above objectives,
The invention according to
It has a gas barrier film having a vapor-deposited layer made of an inorganic compound on at least one side of a film substrate having weather resistance and hydrolysis resistance, and a heat resistant film substrate disposed on the gas barrier film. It is a back surface protection sheet for solar cell modules.
請求項２に係る発明は、
前記無機化合物からなる蒸着層を有するガスバリア性フィルムが、耐侯性・耐加水分解性を有するフィルム基材上に、透明プライマー層、無機化合物からなる蒸着層、複合被膜からなるオーバーコート層とを順次積層してな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である。
The invention according to
A gas barrier film having a vapor deposition layer made of the inorganic compound is formed on a film substrate having weather resistance / hydrolysis resistance, and a transparent primer layer, a vapor deposition layer made of an inorganic compound, and an overcoat layer made of a composite film. The back protective sheet for a solar cell module according to
請求項３に係る発明は、
前記耐侯性・耐加水分解性を有するフィルム基材が、ガラス転移点温度（Ｔｇ）４０℃であることを特徴とする請求項１または２記載の太陽電池モジュール用裏面保護シートである。
The invention according to
The back protective sheet for a solar cell module according to claim 1 or 2, wherein the film substrate having weather resistance and hydrolysis resistance has a glass transition temperature (Tg) of 40 ° C.
請求項４に係る発明は、
前記耐侯性・耐加水分解性を有するフィルム基材が、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）フィルム、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレートの酸およびグリコール変性コポリエステル（ＰＣＴＡ）フィルムから選ばれるポリエステル基材またはポリカーボネート系基材であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール用裏面保護シートである。
The invention according to claim 4
The film substrate having weather resistance / hydrolysis resistance is polybutylene terephthalate (PBT) film, polyethylene naphthalate (PEN) film, polyethylene terephthalate (PET), polycyclohexanedimethylene terephthalate acid and glycol-modified copolyester ( It is the polyester base material or polycarbonate-type base material chosen from a PCTA) film, It is a back surface protection sheet for solar cell modules of any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned.
請求項５に係る発明は、
前記耐熱性を有するフィルム基材が、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムもしくはフッ化ビニル樹脂（ＰＶＦ）フィルム、フッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）フィルム、三フッ化塩化エチレン樹脂（ＰＣＴＦＥ）フィルム、エチレン・四フッ化エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）フィルム、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）フィルム、四フッ化エチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）フィルムから選ばれるフッ素系基材であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール用裏面保護シートである。
The invention according to
The film substrate having heat resistance is a polyethylene terephthalate (PET) film or a vinyl fluoride resin (PVF) film, a vinylidene fluoride resin (PVDF) film, an ethylene trifluoride chloroethylene resin (PCTFE) film, an ethylene tetrafluoride film. It is a fluorine-type base material chosen from a fluorinated ethylene copolymer (ETFE) film, a polytetrafluoroethylene (PTFE) film, and a tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA) film. It is a back surface protection sheet for solar cell modules of any one of claim | item 1 -3.
請求項６に係る発明は、
前記フッ素系基材が、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）フィルムであることを特徴とする請求項５記載の太陽電池モジュール用裏面保護シートである。
The invention according to
The back protective sheet for a solar cell module according to
請求項７に係る発明は、
前記無機化合物が、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化錫、酸化亜鉛あるいはそれらの混合物である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モジュール用裏面保護シートである。
The invention according to claim 7 provides:
The said inorganic compound is aluminum oxide, silicon oxide, magnesium oxide, tin oxide, zinc oxide, or mixtures thereof, The back surface protection sheet for solar cell modules of any one of Claims 1-6 characterized by the above-mentioned. It is.
請求項８に係る発明は、
前記蒸着層の厚さが、５〜３００ｎｍの範囲であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール用裏面保護シートである。
The invention according to claim 8 provides:
The thickness of the said vapor deposition layer is the range of 5-300 nm, It is a back surface protection sheet for solar cell modules of any one of Claims 1-7 characterized by the above-mentioned.
請求項９に係る発明は、
前記オーバーコート層を構成する複合被膜が、水酸基含有高分子化合物と金属アルコキシドおよびまたはその加水分解物およびまたはその重合物の少なくとも１種類以上とを 含有する複合被膜であることを特徴とする請求項２記載の太陽電池モジュール用裏面保護シートである。
The invention according to claim 9 is:
The composite film constituting the overcoat layer is a composite film containing a hydroxyl group-containing polymer compound and a metal alkoxide and / or a hydrolyzate thereof and / or a polymer thereof. 2. The back surface protective sheet for solar cell module according to 2.
請求項１０に係る発明は、
前記水酸基含有高分子化合物が、ポリビニルアルコールまたはポリ（ビニルアルコール−ｃｏ−エチレン）、セルロース、デンプンのうち少なくとも１種類以上を含有することを特徴とする請求項９記載の太陽電池モジュール用裏面保護シートである。
The invention according to
The back surface protective sheet for a solar cell module according to claim 9, wherein the hydroxyl group-containing polymer compound contains at least one of polyvinyl alcohol or poly (vinyl alcohol-co-ethylene), cellulose, and starch. It is.
請求項１１に係る発明は、
前記金属アルコキシドが、シランアルコキシド、シランカップリング剤であることを特徴とする請求項９または１０記載の太陽電池モジュール用裏面保護シートである。
The invention according to claim 11 is:
The back protection sheet for a solar cell module according to claim 9 or 10, wherein the metal alkoxide is a silane alkoxide or a silane coupling agent.
請求項１２に係る発明は、
前記耐熱性を有するフィルム基材が、白色化剤で着色されていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール用裏面保護シートである。
The invention according to claim 12
The back protective sheet for a solar cell module according to any one of
請求項１３に係る発明は、
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の太陽電池モジュール用裏面保護シートを用いたことを特徴とする太陽電池モジュールである。
The invention according to claim 13 is:
It is a solar cell module using the back surface protection sheet for solar cell modules of any one of Claims 1-12.
請求項１４に係る発明は、
耐侯性・耐加水分解性を有するフィルム基材の片面に無機化合物からなる蒸着層を有するガスバリア性フィルムの両面に、耐熱性を有するフィルム基材を積層してなる太陽電池モジュール用裏面保護シートにおいて、前記ガスバリア性フィルムの耐侯性・耐加水分解
性を有するフィルム基材が太陽電池モジュール裏面の充填材層側に位置するように前記太陽電池モジュール用裏面保護シートを配設してなることを特徴とする請求項１３記載の太陽電池モジュールである。
The invention according to claim 14 is:
In a back surface protection sheet for a solar cell module formed by laminating a film base material having heat resistance on both surfaces of a gas barrier film having a vapor deposition layer made of an inorganic compound on one side of a film base material having weather resistance and hydrolysis resistance The back protective sheet for the solar cell module is disposed so that the film substrate having weather resistance and hydrolysis resistance of the gas barrier film is positioned on the filler layer side of the back surface of the solar cell module. The solar cell module according to claim 13.
本発明の太陽電裏面保護シートは、耐侯性・耐加水分解性を有するガラス転移点温度（Ｔｇ）４０℃以上のフィルム基材の少なくとも片面に無機化合物からなる蒸着層を有するガスバリア性フィルムの両面に耐熱性フィルム基材を積層した基本構成に、さらに、上記上記ガスバリア性フィルムとして、耐侯性・耐加水分解性を有するフィルム基材上に、透明プライマー層、無機化合物からなる蒸着層、複合被膜からなるオーバーコート層とを順次積層してなるガスバリア性フィルムを使用することができる構成であるから、長期間にわたる過酷な自然環境に耐え得る、耐熱性、耐候性、耐加水分解性、防湿性、軽量性等の諸特性に優れ、水蒸気（水分）や酸素等の侵入を防止するガスバリア性を著しく向上させた太陽電池モジュール用裏面保護シートを提供できる。そして、本発明の太陽電池モジュール裏面保護シートのガスバリア性フィルムの耐侯性・耐加水分解性を有するフィルム基材が太陽電池モジュール裏面の充填材層側に位置するように一体に積層してなる太陽電池モジュールであるから、高温・高湿環境下でのガスバリア性能および太陽電池としての電気出力特性を長期にわたり維持することが可能な耐久性を有し、かつ、安価な太陽電池モジュールを提供することができる。 The solar cell back surface protective sheet of the present invention is a double-sided gas barrier film having a vapor deposited layer composed of an inorganic compound on at least one side of a film substrate having a glass transition temperature (Tg) of 40 ° C. or higher having weather resistance and hydrolysis resistance. In addition to the basic structure in which a heat-resistant film base material is laminated on the film base material, a transparent primer layer, a vapor deposition layer made of an inorganic compound, and a composite film on the film base material having weather resistance and hydrolysis resistance as the gas barrier film. Because it is a structure that can use a gas barrier film formed by sequentially laminating an overcoat layer made of, it can withstand a harsh natural environment for a long period of time, heat resistance, weather resistance, hydrolysis resistance, moisture resistance Back surface protection for solar cell modules with excellent properties such as lightness and significantly improved gas barrier properties that prevent intrusion of water vapor (moisture), oxygen, etc. It is possible to provide a sheet. And the solar cell module back surface protective sheet of the present invention is a solar cell formed by integrally laminating so that the film base material having the weather resistance and hydrolysis resistance of the gas barrier film located on the filler layer side of the back surface of the solar cell module To provide an inexpensive solar cell module having durability capable of maintaining gas barrier performance under high-temperature and high-humidity environment and electric output characteristics as a solar cell for a long time since it is a battery module. Can do.
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートは、勿論、長期間にわたる過酷な自然環境に耐え得るものであるが、さらに、高温高湿環境下の過酷な促進評価試験条件においてもガス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とするものである。 The solar cell module back protection sheet of the present invention can of course withstand a harsh natural environment over a long period of time, and further, even under severe accelerated evaluation test conditions in a high temperature and high humidity environment, gas barrier properties and solar cells It is possible to maintain the electrical output characteristics as.
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１〜図４は、本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートについてその一実施例の層構成を示す断面図である。図５および図６は、本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートを用いた太陽電池モジュールについてその一実施例の層構成を示す断面図である。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1-4 is sectional drawing which shows the layer structure of the one Example about the back surface protection sheet for solar cell modules of this invention. 5 and 6 are cross-sectional views showing the layer structure of one embodiment of the solar cell module using the back surface protection sheet for solar cell module of the present invention.
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートは、耐侯性・耐加水分解性を有するフィルム基材の少なくとも片面に無機化合物からなる蒸着層を有するガスバリア性フィルムと、前記ガスバリア性フィルムに配置された耐熱性を有するフィルム基材とを有する。 The back surface protective sheet for solar cell module of the present invention is a gas barrier film having a vapor deposited layer made of an inorganic compound on at least one surface of a film substrate having weather resistance and hydrolysis resistance, and a heat resistance disposed on the gas barrier film. And a film substrate having properties.
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートの構成の一実施例として、図１で示すように、耐侯性・耐加水分解性を有するフィルム基材（２１）の片面に無機化合物からなる蒸着層（２２）を設けたガスバリア性フィルム（２０）の両面に、耐熱性を有するフィルム基材を積層してなる構成の裏面保護シート（１）である。そして、ガスバリア性フィルム（２０）と耐熱性を有するフィルム基材（１０，３０）とをドライラミネーション積層方式により積層することができる。 As an example of the configuration of the back surface protection sheet for solar cell module of the present invention, as shown in FIG. 1, a vapor deposition layer (1) made of an inorganic compound on one side of a film substrate (21) having weather resistance and hydrolysis resistance. It is a back surface protection sheet (1) of the structure formed by laminating | stacking the film base material which has heat resistance on both surfaces of the gas barrier film (20) which provided 22). And a gas-barrier film (20) and a heat-resistant film base material (10, 30) can be laminated by a dry lamination lamination method.
また、本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートの一実施例として、図２で示すように、耐侯性・耐加水分解性を有するフィルム基材（４１）の両面に無機化合物からなる蒸着層（４２）を設けたガスバリア性フィルム（４０）の両面に、耐熱性を有するフィルム基材（１０，３０）を積層してなる構成の裏面保護シート（２）である。そして、ガスバリア性フィルム（４０）と耐熱性を有するフィルム基材（１０，３０）とをドライラミネーション積層方式により積層することができる。 Moreover, as one Example of the back surface protection sheet for solar cell modules of this invention, as shown in FIG. 2, the vapor deposition layer which consists of an inorganic compound on both surfaces of the film base material (41) which has weather resistance and hydrolysis resistance ( 42) is a back surface protective sheet (2) having a structure in which a heat-resistant film base material (10, 30) is laminated on both surfaces of a gas barrier film (40) provided with 42). And a gas-barrier film (40) and a heat-resistant film base material (10, 30) can be laminated by a dry lamination lamination method.
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シート（１，２）は、耐侯性・耐加水分解性を
有するフィルム基材（２１，４１）を用いた構成であるから、外部からの水蒸気（水分）や酸素等の侵入を防止するガスバリア性を著しく向上させ、長期にわたりガスバリア性能を維持することが可能な優れたれたガスバリア性を有する。したがって、長期間にわたる過酷な自然環境に耐え得る、耐熱性、耐候性、耐加水分解性、防湿性、軽量性等の諸特性に優れ、従来のガスバリア性フィルムを構成するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムが高温・高湿環境下で加水分解劣化等を生じ、水蒸気（水分）バリア性が低下するという問題点を解消できる。
Since the back surface protection sheet (1, 2) for solar cell module of the present invention has a structure using a film substrate (21, 41) having weather resistance and hydrolysis resistance, water vapor (moisture) from the outside and It has excellent gas barrier properties that can remarkably improve the gas barrier properties that prevent the entry of oxygen and the like and maintain the gas barrier performance over a long period of time. Therefore, the polyethylene terephthalate (PET) film that can withstand a harsh natural environment over a long period of time, has excellent properties such as heat resistance, weather resistance, hydrolysis resistance, moisture resistance, and light weight, and constitutes a conventional gas barrier film However, it is possible to solve the problem that hydrolytic degradation or the like occurs under a high temperature and high humidity environment and the water vapor (moisture) barrier property is lowered.
さらに、本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートは、図３で示すように、耐侯性・耐加水分解性を有するフィルム基材（５１）の片面に、透明プライマー層（５３）、無機化合物からなる蒸着層（５２）、複合被膜からなるオーバーコート層（５４）とを順次積層してなる無機化合物からなる蒸着層を設けたガスバリア性フィルム（５０）の両面に、フィルム基材（１０，３０）を積層してなる構成の裏面保護シート（３）であっても良い。そして、ガスバリア性フィルム（５０）と耐熱性を有するフィルム基材（１０，３０）とをドライラミネーション積層方式法により積層することができる。 Furthermore, as shown in FIG. 3, the back surface protection sheet for solar cell modules of the present invention comprises a transparent primer layer (53) and an inorganic compound on one side of a film substrate (51) having weather resistance and hydrolysis resistance. A film substrate (10, 30) is formed on both surfaces of a gas barrier film (50) provided with a vapor deposition layer made of an inorganic compound by sequentially laminating a vapor deposition layer (52) and an overcoat layer (54) made of a composite film. ) May be a back surface protection sheet (3) having a configuration in which the above are laminated. And a gas barrier film (50) and a heat-resistant film base material (10, 30) can be laminated by a dry lamination lamination method.
さらに、本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートは、図４で示すように、耐侯性・耐加水分解性を有するフィルム基材（６１）の両面に、透明プライマー層（６３）、無機化合物からなる蒸着層（６２）、複合被膜からなるオーバーコート層（６４）とを順次積層してなる無機化合物からなる蒸着層を設けたガスバリア性フィルム（６０）の両面に、フィルム基材（１０，３０）を積層してなる構成の裏面保護シート（４）である。そして、ガスバリア性フィルム（６０）と耐熱性を有するフィルム基材（１０，３０）とをドライラミネーション積層方式法により積層することができる。 Furthermore, as shown in FIG. 4, the back surface protection sheet for solar cell modules of the present invention comprises a transparent primer layer (63) and an inorganic compound on both surfaces of a film substrate (61) having weather resistance and hydrolysis resistance. A film substrate (10, 30) is formed on both surfaces of a gas barrier film (60) provided with a vapor deposition layer made of an inorganic compound formed by sequentially laminating a vapor deposition layer (62) and an overcoat layer (64) made of a composite film. ) Is a back surface protection sheet (4) having a structure formed by laminating. Then, the gas barrier film (60) and the heat-resistant film substrate (10, 30) can be laminated by a dry lamination method.
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シート（３，４）は、上記の構成からなるものであるから、長期間にわたる過酷な自然環境に耐え得る、耐熱性、耐候性、耐加水分解性、防湿性、軽量性等の諸特性に優れ、特に、ガスバリア性フィルムを構成するフィルム基材として、従来のガスバリア性フィルムを構成するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムが高温・高湿環境下で加水分解劣化等を生じ、水蒸気（水分）バリア性の低下とバリアフィルムの加水分解による劣化という問題点を解決した。さらに、この基材フィルム（５１，６１）の少なくとも片面に透明プライマー層（５３,６３）、無機化合物からなる蒸着層（５２，６２）、複合被膜からなるオーバーコート層（５４，６４）とを順次積層してなる無機化合物からなる蒸着層を設けた構成のガス構成であるから、外部からの水蒸気（水分）や酸素等の侵入を防止するガスバリア性をさらに著しく向上させ、長期にわたりガスバリア性能を維持することが可能な著しく優れたれたガスバリア性を有する。 Since the back surface protection sheet (3, 4) for solar cell modules of the present invention is composed of the above-described structure, it can withstand a severe natural environment over a long period of time, heat resistance, weather resistance, hydrolysis resistance, moisture resistance. Excellent properties such as heat resistance and light weight. Especially, as a film base material constituting a gas barrier film, a polyethylene terephthalate (PET) film constituting a conventional gas barrier film is hydrolyzed and deteriorated in a high temperature and high humidity environment. This solves the problems of deterioration of water vapor (moisture) barrier properties and degradation of the barrier film due to hydrolysis. Furthermore, a transparent primer layer (53, 63), a vapor deposition layer (52, 62) made of an inorganic compound, and an overcoat layer (54, 64) made of a composite coating are formed on at least one surface of the base film (51, 61). The gas composition is such that a vapor deposition layer made of an inorganic compound, which is sequentially laminated, is provided, which further improves the gas barrier property to prevent the entry of water vapor (moisture), oxygen, etc. from the outside, and improves the gas barrier performance over a long period of time. Remarkably excellent gas barrier properties that can be maintained.
本発明で用いられる耐侯性・耐加水分解性を有するフィルム基材（２１，４１，５１，６１）としては、耐侯性・耐加水分解性を有するものであれば良く、ガラス転移点温度（Ｔｇ）４０℃以上のポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）フィルム、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）フィルム、さらに、下記の一般式（１）で表されるポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレートの酸およびグリコール変性コポリエステル（ＰＣＴＡ）フィルム等が挙げられる。上記のＰＣＴＡフィルムとしては、例えば、イーストマン社製の「ＰＣＴＡ１３３１９」が好適に使用される。 The film substrate (21, 41, 51, 61) having weather resistance / hydrolysis resistance used in the present invention may be any material having weather resistance / hydrolysis resistance, and may have a glass transition temperature (Tg). ) Polybutylene terephthalate (PBT) film of 40 ° C. or higher, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN) film, and acid and glycol modification of polycyclohexanedimethylene terephthalate represented by the following general formula (1) Examples thereof include a copolyester (PCTA) film. As the PCTA film, for example, “PCTA13319” manufactured by Eastman Corporation is preferably used.
本発明で用いられる耐熱性を有するフィルム基材（１０，３０）としては、耐熱性を有するものであれば良く、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムもしくはフッ化ビニル樹脂（ＰＶＦ）フィルム、フッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）フィルム、三フッ化
塩化エチレン樹脂（ＰＣＴＦＥ）フィルム、エチレン・四フッ化エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）フィルム、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）フィルム、四フッ化エチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）フィルムから選ばれるフッ素系基材が上げられる。特に、耐侯性、高度の物理的靭性、化学的不活性、良好な耐摩耗性、耐汚れ性の点からポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）フィルムとして、例えば、デュポンセイ社製の「テドラー」（登録商標）フィルムが好適に使用される。
The film substrate (10, 30) having heat resistance used in the present invention may be any film having heat resistance, such as a polyethylene terephthalate (PET) film, a vinyl fluoride resin (PVF) film, or a vinylidene fluoride resin. (PVDF) film, trifluoroethylene chloride (PCTFE) film, ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (ETFE) film, polytetrafluoroethylene (PTFE) film, tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer A fluorine-based substrate selected from a combined (PFA) film is raised. In particular, as a polyvinyl fluoride (PVF) film in terms of weather resistance, high physical toughness, chemical inertness, good wear resistance, and dirt resistance, for example, “Tedlar” (registered trademark) manufactured by DuPont Say ) A film is preferably used.
上記のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムは、例えば、例えば、固相重合を施すことにより、重合度を上げ、エチレンテレフタレート環状三量体を減少させた、固有粘度が０．６（ｄｌ／ｇ）以上で、かつ、環状三量体含有量が０．５重量％以下のポリエステル樹脂を溶融押し出し製膜して得られるポリエステルフィルム、特に、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを使用することができる。このポリエステルフィルムは、耐熱性に優れ、かつ、機械的強度、耐候性、耐加水分解性にも優れるものである。 The polyethylene terephthalate (PET) film has an intrinsic viscosity of 0.6 (dl / g) or more, for example, by increasing the degree of polymerization and reducing the ethylene terephthalate cyclic trimer by applying solid phase polymerization. In addition, a polyester film obtained by melt extrusion forming a polyester resin having a cyclic trimer content of 0.5% by weight or less, particularly a polyethylene terephthalate (PET) film can be used. This polyester film is excellent in heat resistance and excellent in mechanical strength, weather resistance, and hydrolysis resistance.
具体的には、例えば、９０ｍｏｌ％以上がエチレンテレフタレート単位からなり、アンチモン、ゲルマニウム、チタン化合物から選ばれる重合触媒金属化合物をいずれか一種含むポリエステルであって、これらの重合触媒金属化合物量が、該ポリエステルに対し金属として０．２ｍｏｌ／ｔｏｎ以上１ｍｏｌ／ｔｏｎ以下であり、かつエチレンテレフタレート環状三量体含有量がポリエステルに対し０．５重量％以下であるポリエステル組成物により達成される。 Specifically, for example, it is a polyester comprising 90 mol% or more of ethylene terephthalate units and containing any one of polymerization catalyst metal compounds selected from antimony, germanium, and titanium compounds, and the amount of these polymerization catalyst metal compounds is This is achieved by a polyester composition having a metal content of 0.2 mol / ton or more and 1 mol / ton or less with respect to the polyester, and an ethylene terephthalate cyclic trimer content of 0.5% by weight or less with respect to the polyester.
そして、ポリエステルは、エチレンテレフタレート成分がポリエステルに対し９０ｍｏｌ％以上からなることが耐熱性、機械特性の点で好ましいが、その他共重合成分として各種ジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体とジオールを１０ｍｏｌ％以内の範囲で共重合してもよい。共重合しうるジカルボン酸成分としては、例えばイソフタル酸、フタル酸、１，４−ナフタレンジカルボン酸、１，５−ナフタレンジカルボン酸、２，６−
ナフタレンジカルボン酸、４，４’−ジフェニルジカルボン酸、４，４’−ジフェニルエーテルジカルボン酸、４，４’−ジフェニルスルホンジカルボン酸などを挙げることができる。また、共重合しうる脂環族ジカルボン酸成分としては１，４−シクロヘキサンジカルボン酸等を挙げることができる。また、ジオール成分としては、エチレングリコール、１，２−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，２−シクロヘキサンジメタノール、１，３−シクロヘキサンジメタノール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリアルキレングリコール、２，２−ビス（４’−β−ヒドロキシエトキシフェニル）プロパン等の脂肪族、脂環族、芳香族ジオール等を挙げることができる。これらの成分は１種のみ用いてもよく、また２種以上併用しても良い。
The polyester preferably has an ethylene terephthalate component of 90 mol% or more with respect to the polyester in terms of heat resistance and mechanical properties, but as other copolymer components, various dicarboxylic acids or ester-forming derivatives thereof and a diol are within 10 mol%. Copolymerization may be carried out within the range. Examples of dicarboxylic acid components that can be copolymerized include isophthalic acid, phthalic acid, 1,4-naphthalenedicarboxylic acid, 1,5-naphthalenedicarboxylic acid, 2,6-
Examples include naphthalenedicarboxylic acid, 4,4′-diphenyldicarboxylic acid, 4,4′-diphenylether dicarboxylic acid, 4,4′-diphenylsulfonedicarboxylic acid, and the like. Examples of the alicyclic dicarboxylic acid component that can be copolymerized include 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid. Examples of the diol component include ethylene glycol, 1,2-propanediol, neopentyl glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, , 2-cyclohexanedimethanol, 1,3-cyclohexanedimethanol, 1,4-cyclohexanedimethanol, diethylene glycol, triethylene glycol, polyalkylene glycol, 2,2-bis (4′-β-hydroxyethoxyphenyl) propane, etc. And aliphatic, alicyclic, and aromatic diols. These components may be used alone or in combination of two or more.
本発明において使用されるポリエステルは従来公知のポリエステルの製造方法に従って製造することができる。すなわち、酸成分としてジアルキルエステルを用い、これとジオール成分とでエステル交換反応させた後、この反応の生成物を減圧下で加熱して、余剰のジオール成分を除去しつつ重縮合させることによって製造することができる。 The polyester used in the present invention can be produced according to a conventionally known polyester production method. That is, it is produced by using a dialkyl ester as an acid component, transesterifying it with a diol component, and then heating the product of this reaction under reduced pressure to perform polycondensation while removing excess diol component. can do.
こうして得られたポリエステルは、固相重合を施すことにより、さらに重合度を上げることができ、かつ環状三量体を低減させることができる。この固相重合を経て得られたポリエステルは、環状三量体量の充分少ない耐熱性を有するポリエステルフィルムを得るためには、固有粘度０．６（ｄｌ／ｇ）以上、エチレンテレフタレート環状三量体の含有量が０．５重量％以下とする必要がある。
上記のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムもしくはフッ化ビニル樹脂（ＰＶＦ）フィルム、フッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）フィルム、三フッ化塩化エチレン樹脂
（ＰＣＴＦＥ）フィルム、エチレン・四フッ化エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）フィルム、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）フィルム、四フッ化エチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）フィルムから選ばれるフッ素系基材等の耐熱性を有するフィルム基材（１０，３０）には、太陽電池モジュ−ルにおいて透過した太陽光を光反射あるいは光拡散させて再利用するために光反射性、光拡散性等を付与することを目的として白色化剤を添加することができる。その他、さらに、太陽電池モジュ−ルに意匠性、装飾性等を付与し、また、太陽電池モジュ−ルを屋根等に設置した場合、照り返す太陽光等を光反射あるいは光拡散させるという作用効果を奏するものであり、例えば、塩基性炭酸鉛、塩基性硫酸鉛、塩基性けい酸鉛、亜鉛華、硫化亜鉛、リトポン、三酸化アンチモン、アナタス形酸化チタン、ルチル形酸化チタン、その他等の白色顔料の１種ないし２種以上を使用することができる。その使用量としては、ポリプロピレン系樹脂組成物において、０．１重量％〜３０重量％位、好ましくは、０．５重量％〜１０重量％位添加して使用することが望ましいものである。
The polyester thus obtained can be further solidified to increase the degree of polymerization and reduce the cyclic trimer. In order to obtain a polyester film having a heat resistance with a sufficiently low amount of cyclic trimer, the polyester obtained through this solid-phase polymerization has an intrinsic viscosity of 0.6 (dl / g) or more and ethylene terephthalate cyclic trimer. The content of is required to be 0.5% by weight or less.
Polyethylene terephthalate (PET) film or vinyl fluoride resin (PVF) film, vinylidene fluoride resin (PVDF) film, trifluoroethylene chloride (PCTFE) film, ethylene / tetrafluoroethylene copolymer (ETFE) Film substrates (10, 30) having heat resistance such as fluorine-based substrates selected from films, polytetrafluoroethylene (PTFE) films, tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA) films A whitening agent can be added for the purpose of imparting light reflectivity, light diffusibility and the like in order to recycle the sunlight transmitted through the solar cell module by reflecting or diffusing it. In addition, the solar cell module is further provided with designability, decorativeness, etc., and when the solar cell module is installed on a roof or the like, it has the effect of reflecting or diffusing the reflected sunlight. White pigments such as basic lead carbonate, basic lead sulfate, basic lead silicate, zinc white, zinc sulfide, lithopone, antimony trioxide, anatase-type titanium oxide, rutile-type titanium oxide, etc. 1 type (s) or 2 or more types can be used. As for the amount used, it is desirable to add about 0.1 wt% to 30 wt%, preferably about 0.5 wt% to 10 wt%, in the polypropylene resin composition.
次に、本発明で使用される、特に、水蒸気（水分）や酸素等の侵入を防止するガスバリア性を著しく向上させた無機化合物からなる蒸着層を設けたガスバリア性フィルム（５０，６０）について詳細に説明する。このガスバリア性フィルムは、ガラス転移点温度（Ｔｇ）８０℃以上の耐侯性・耐加水分解性を有するフィルム基材（５１，６１）の少なくとも片面に、透明プライマー層（５３，６３）、無機化合物からなる蒸着層（５２，６２）、複合被膜からなるオーバーコート層（５４，６４）とを順次積層してなるものである。 Next, the gas barrier film (50, 60) provided with a vapor deposition layer made of an inorganic compound, which is used in the present invention and has an especially improved gas barrier property that prevents invasion of water vapor (moisture), oxygen, etc., is described in detail. Explained. This gas barrier film comprises a transparent primer layer (53, 63), an inorganic compound on at least one surface of a film substrate (51, 61) having a weather resistance / hydrolysis resistance having a glass transition temperature (Tg) of 80 ° C. or higher. The vapor deposition layer (52, 62) made of and the overcoat layer (54, 64) made of a composite film are sequentially laminated.
上記のフィルム基材（５１，６１）としては、ガラス転移点温度（Ｔｇ）４０℃以上のポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）フィルム、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）フィルム、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレートの酸およびグリコール変性コポリエステル（ＰＣＴＡ）フィルムが使用される。 Examples of the film substrate (51, 61) include a polybutylene terephthalate (PBT) film, a polyethylene terephthalate (PET) film, a polyethylene naphthalate (PEN) film, and a polycyclohexanedimethylene having a glass transition temperature (Tg) of 40 ° C. or higher. Terephthalate acid and glycol modified copolyester (PCTA) films are used.
上記のフィルム基材の積層表面には密着性を向上させるために、例えば、プラズマ処理、コロナ放電処理、オゾン処理、グロー放電処理その他の前処理を任意に施すことができる。 In order to improve the adhesiveness, for example, plasma treatment, corona discharge treatment, ozone treatment, glow discharge treatment and other pretreatments can be arbitrarily performed on the laminated surface of the film base material.
フィルム基材の厚さはとくに制限を受けるものではないが、透明プライマー層、無機化合物層、複合被膜層を形成する場合の加工性を考慮すると、実用的には３〜２００μｍの範囲が好ましく、特に６〜３０μｍとすることが好ましい。 The thickness of the film substrate is not particularly limited, but considering the processability when forming a transparent primer layer, an inorganic compound layer, and a composite coating layer, a practical range of 3 to 200 μm is preferable. In particular, the thickness is preferably 6 to 30 μm.
次に、透明プライマー層（５３，６３）について詳しく説明する。この層は、フィルム基材（５１，６１）と無機化合物層（５２，６２）との間の密着性を高めることを目的とする。 Next, the transparent primer layer (53, 63) will be described in detail. The purpose of this layer is to improve the adhesion between the film substrate (51, 61) and the inorganic compound layer (52, 62).
上記の透明プライマー層の樹脂として用いることができるのは、シランカップリング剤或いはその加水分解物と、ポリオール及びイソシアネート化合物等との複合物である必要がある。 What can be used as resin of said transparent primer layer needs to be a composite of a silane coupling agent or its hydrolyzate, a polyol, an isocyanate compound, etc.
上記シランカップリング剤の例としては、任意の有機官能基を含むシランカップリング剤を用いることができ、例えばエチルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、グリシドオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン等のシランカップリングあるいはその加水分解物の１種ないしは２種以上を用いることができる。 As an example of the silane coupling agent, a silane coupling agent containing any organic functional group can be used, for example, ethyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, γ-chloropropylmethyldimethoxysilane, γ-chloropropyl. Use of one or more of silane couplings or hydrolysates thereof such as trimethoxysilane, glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, etc. it can.
さらに、これらのシランカップリング剤のうち、ポリオールの水酸基またはイソシアネート化合物のイソシアネート基と反応する官能基を持つものが特に好ましい。例えばγ−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルトリメトキシシランのようなイソシアネート基を含むもの、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシランのようなメルカプト基を含むものや、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−フェニルアミノプロピルトリメトキシシランのようなアミノ基を含むものがある。さらにγ−グリシドオキシプロピルトリメトキシシランや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等のようにエポキシ基を含むものや、ビニルトリメトキシシラン、ビニル（β−メトキシエトキシ）シラン等のようなシランカップリング剤にアルコール等を付加し水酸基等を付加したものでも良く、これら１種ないしは２種以上を用いることができる。これらのシランカップリング剤は、一端に存在する有機官能基がポリオールとイソシア化合物からなる複合物中で相互作用を示し、もしくはポリオールの水酸基またはイソシアネート化合物のイソシアネート基と反応する官能基を含むシランカップリング剤を用いることで共有結合をもたせることによりさらに強固な透明プライマー層を形成し、他端のアルコキシ基等の加水分解によって生成したシラノール基が無機化合物中の金属や、無機化合物の表面の活性の高い水酸基等と強い相互作用により無機化合物との高い密着性を発現し、目的の物性を得ることができるものである。よって上記シランカップリング剤を金属アルコキシドとともに加水分解反応させたものを用いても構わない。また上記シランカップリング剤のアルコキシ基がクロロ基、アセトキシ基等になっていても何ら問題はなく、これらのアルコキシ基、クロロ基、アセトキシ基等が加水分解し、シラノール基を形成するものであればこの複合物に用いることができる。 Further, among these silane coupling agents, those having a functional group that reacts with a hydroxyl group of a polyol or an isocyanate group of an isocyanate compound are particularly preferable. For example, those containing an isocyanate group such as γ-isocyanatopropyltriethoxysilane, γ-isocyanatopropyltrimethoxysilane, those containing a mercapto group such as γ-mercaptopropyltriethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, Some include amino groups such as γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltriethoxysilane, and γ-phenylaminopropyltrimethoxysilane. Furthermore, those containing an epoxy group such as γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane and β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyl (β-methoxyethoxy) silane, etc. Such a silane coupling agent may be added with alcohol or the like and added with a hydroxyl group or the like, and one or more of these may be used. These silane coupling agents have a silane cup containing a functional group in which an organic functional group present at one end exhibits an interaction in a composite composed of a polyol and an isocyanic compound or reacts with a hydroxyl group of a polyol or an isocyanate group of an isocyanate compound. By using a ring agent, a stronger transparent primer layer is formed by providing a covalent bond, and the silanol group generated by hydrolysis of the alkoxy group at the other end is a metal in the inorganic compound or the activity of the surface of the inorganic compound It exhibits high adhesion with an inorganic compound by strong interaction with a high hydroxyl group and the like, and the desired physical properties can be obtained. Therefore, you may use what hydrolyzed the said silane coupling agent with the metal alkoxide. In addition, there is no problem even if the alkoxy group of the silane coupling agent is a chloro group, an acetoxy group, etc., and these alkoxy groups, chloro groups, acetoxy groups, etc. are hydrolyzed to form silanol groups. Can be used in this composite.
また、ポリオールとは、高分子中に二つ以上のヒドロキシル基をもつもので、後に加えるイソシアネート化合物中のイソシアネート基と反応させるものである。中でもアクリル酸誘導体モノマーを重合させて得られるポリオールもしくは、アクリル酸誘導体モノマーおよびその他のモノマーとを共重合させて得られるポリオールであるアクリルポリオールが特に好ましい。中でもエチルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレートやヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒドロキシルブチルメタクリレートなどのアクリル酸誘導体モノマーを単独で重合させたものや、スチレン等のその他のモノマーを加え共重合させたアクリルポリオール等が好ましく用いられる。またイソシアネート化合物との反応性を考慮するとヒドロキシル価が５〜２００（ＫＯＨｍｇ／ｇ）の範囲であることが好ましい。 A polyol has two or more hydroxyl groups in a polymer and is reacted with an isocyanate group in an isocyanate compound added later. Among these, an acrylic polyol which is a polyol obtained by polymerizing an acrylic acid derivative monomer or a polyol obtained by copolymerizing an acrylic acid derivative monomer and other monomers is particularly preferable. Among these, those obtained by polymerizing acrylic acid derivative monomers such as ethyl methacrylate, hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl methacrylate, and hydroxylbutyl methacrylate alone, and acrylic polyols obtained by copolymerizing with other monomers such as styrene are preferably used. In consideration of reactivity with the isocyanate compound, the hydroxyl value is preferably in the range of 5 to 200 (KOHmg / g).
ポリオールとシランカップリング剤の配合比は、重量比換算で１／１〜１０００／１の範囲であることが好ましく、より好ましくは２／１〜１００／１の範囲にあることである。溶解および希釈溶剤としては、溶解および希釈可能であれば特に限定されるものではなく、例えば酢酸エチル・酢酸ブチル等のエステル類、メタノール・エタノール・イソプロピルアルコール等のアルコール類、メチルエチルケトン等のケトン類、トルエン・キシレン等の芳香族炭化水素類等が単独及び任意に配合したものが用いることができる。しかし、シランカップリング剤を加水分解するために塩酸等の水溶液を用いることがあるため、共溶媒としてイソプロピルアルコール等と極性溶媒である酢酸エチルを任意に混合した溶媒を用いることが好ましい。 The blending ratio of the polyol and the silane coupling agent is preferably in the range of 1/1 to 1000/1 in terms of weight ratio, more preferably in the range of 2/1 to 100/1. The dissolving and diluting solvent is not particularly limited as long as it can be dissolved and diluted. For example, esters such as ethyl acetate and butyl acetate, alcohols such as methanol, ethanol and isopropyl alcohol, ketones such as methyl ethyl ketone, A mixture of aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene alone and arbitrarily can be used. However, since an aqueous solution such as hydrochloric acid may be used to hydrolyze the silane coupling agent, it is preferable to use a solvent in which isopropyl alcohol or the like and ethyl acetate that is a polar solvent are arbitrarily mixed as a cosolvent.
また、シランカップリング剤とポリオールの配合時に反応を促進させるために反応触媒を添加しても一向に構わない。添加される触媒としては、反応性及び重合安定性の点から塩化錫（ＳｎＣｌ2、ＳｎＣｌ4）、オキシ塩化錫（ＳｎＯＨＣｌ、Ｓｎ（ＯＨ）2Ｃｌ2）、錫アクコキシド等の錫化合物であることが好ましい。添加量は、少なすぎても多すぎても触媒効果が得られないため、３官能オルガノシランに対してモル比換算で１／１０〜１／１００００の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは１／１００〜１／２０００の範囲にあることである。 Further, a reaction catalyst may be added in order to promote the reaction at the time of blending the silane coupling agent and the polyol. The catalyst to be added is a tin compound such as tin chloride (SnCl 2 , SnCl 4 ), tin oxychloride (SnOHCl, Sn (OH) 2 Cl 2 ), tin axoxide in terms of reactivity and polymerization stability. Is preferred. If the addition amount is too small or too large, the catalytic effect cannot be obtained, and therefore it is preferably in the range of 1/10 to 1/10000 in terms of molar ratio with respect to the trifunctional organosilane, more preferably 1 / 100 to 1/2000.
混入するイソシアネート化合物は、ポリオールと反応してできるウレタン結合によりプラスチック基材１や無機化合物層２との間の密着性を高めるために添加されるもので主に架橋剤もしくは硬化剤として作用する。これを達成するためにイソシアネート化合物としては、芳香族系のトリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）やジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、脂肪族系のキシレンジイソシアネート（ＸＤＩ）やヘキサレンジイソシアネート（ＨＭＤＩ）などのモノマー類と、これらの重合体や誘導体等が用いられ、これらを１種または２種以上用いることができる。
The isocyanate compound to be mixed is added in order to increase the adhesion between the
ポリオールとイソシアネート化合物の配合比は特に制限されるのもではないが、イソシアネート化合物が少なすぎると硬化不良になる場合があり、またそれが多すぎるとブロッキング等が発生し加工上問題がある。そこでポリオールとインソシアネート化合物との配合比としては、イソシアネート化合物由来のＮＣＯ基がポリオール由来のＯＨ基の５０倍以下であることが好ましく、特に好ましいのはＮＣＯ基とＯＨ基が当量で配合される場合である。混合方法は、周知の方法が使用可能で特に限定しない。 The blending ratio of the polyol and the isocyanate compound is not particularly limited, but if the amount of the isocyanate compound is too small, the curing may be poor, and if it is too much, blocking or the like occurs and there is a problem in processing. Therefore, as a blending ratio of the polyol and the insocyanate compound, the NCO group derived from the isocyanate compound is preferably 50 times or less of the OH group derived from the polyol, and particularly preferably, the NCO group and the OH group are blended in an equivalent amount. Is the case. As a mixing method, a known method can be used and is not particularly limited.
さらに、上記混合物の調液時に液安定性を向上させるために、金属アルコキシド或いはその加水分解物を添加しても一向に構わない。この金属アルコキシドとは、テトラエトキシシラン（Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）4）、トリプロポキシアルミニウム（Ａｌ（ＯＣ3Ｈ7）3）など一般式Ｍ（ＯＲ）ｎ（Ｍ：金属元素、Ｒ：ＣＨ3、Ｃ2Ｈ5などの一般式ＣnＨ2n+1で表わされるアルキル基）で表せるもの或いはその加水分解物である。なかでもテトラエトキシシランやトリプロポキシアルミニウム或いは両者の混合物が、水系の溶媒中において比較的安定であるので好ましい。この金属アルコキシドの加水分解物を得る方法は、シランカップリング剤とともに加水分解を行っても構わないし、単独に酸等を添加して行ったのち添加しても構わない。 Furthermore, in order to improve the liquid stability during preparation of the above mixture, it is possible to add a metal alkoxide or a hydrolyzate thereof. This metal alkoxide is a general formula M (OR) n (M: metal element, R: CH) such as tetraethoxysilane (Si (OC 2 H 5 ) 4 ), tripropoxy aluminum (Al (OC 3 H 7 ) 3 ), etc. 3 or an alkyl group represented by a general formula C n H 2n + 1 such as C 2 H 5, or a hydrolyzate thereof. Of these, tetraethoxysilane, tripropoxyaluminum, or a mixture of both is preferable because it is relatively stable in an aqueous solvent. The metal alkoxide hydrolyzate may be hydrolyzed together with the silane coupling agent, or may be added after adding an acid alone.
透明プライマー層は、このようなシランカップリング剤を直接或いはあらかじめ加水分解反応させたものまたは金属アルコキシドとともに加水分解したもの（このときに上述した反応触媒等を一緒に添加しても一向に構わない）を、ポリオールやイソシアネート化合物と混合して複合溶液を作製するか、またシランカップリング剤、ポリオールを溶媒中にあらかじめ混合しておき（この時上述した反応触媒、金属アルコキシドを一緒に添加しても一向に構わない）加水分解反応を行ったもの、更にはシランカップリング剤とポリオールを混合しただけのもの（この時上述した反応触媒、金属アルコキシドを一緒に添加しても一向に構わない）の中に、イソシアネート化合物を加え複合液を作製しプラスチック基材１にコーティングして形成する。
The transparent primer layer is obtained by directly or previously hydrolyzing such a silane coupling agent or hydrolyzed together with a metal alkoxide (in this case, the above-mentioned reaction catalyst or the like may be added together) Is mixed with a polyol or an isocyanate compound to prepare a composite solution, or a silane coupling agent and a polyol are mixed in advance in a solvent (the above-described reaction catalyst and metal alkoxide may be added together). Among those that have undergone a hydrolysis reaction, or just a mixture of a silane coupling agent and a polyol (in this case, it is possible to add the above-mentioned reaction catalyst and metal alkoxide together) The isocyanate compound is added to form a composite liquid and coated on the
この複合溶液中に各種添加剤、例えば、３級アミン、イミダゾール誘導体、カルボン酸の金属塩化合物、４級アンモニウム塩、４級ホスホニウム塩等の硬化促進剤や、フェノール系、硫黄系、ホスファイト系等の酸化防止剤、レベリング剤、流動調整剤、触媒、架橋反応促進剤、充填剤等を添加することも一向に構わない。 Various additives such as tertiary amines, imidazole derivatives, carboxylic acid metal salt compounds, quaternary ammonium salts, quaternary phosphonium salts and other curing accelerators, phenols, sulfurs, phosphites It is also possible to add an antioxidant, a leveling agent, a flow regulator, a catalyst, a crosslinking reaction accelerator, a filler and the like.
透明プライマー層の厚さは、均一に塗膜が形成することができれば特に限定しないが、一般的に０．００１〜２μｍの範囲であることが好ましい。厚さが０．０１μｍより薄いと均一な塗膜が得られにくく密着性が低下する場合がある。また厚さが２μｍを越える場合は厚いために塗膜にフレキシビリティを保持させることができず、外的要因により塗膜に亀裂を生じる恐れがあるため好ましくない。特に好ましいのは０．０３〜０．５μｍの範囲内にあることである。 Although the thickness of a transparent primer layer will not be specifically limited if a coating film can be formed uniformly, Generally it is preferable that it is the range of 0.001-2 micrometers. When the thickness is less than 0.01 μm, it is difficult to obtain a uniform coating film, and the adhesion may be lowered. On the other hand, when the thickness exceeds 2 μm, the coating film cannot be kept flexible because it is thick, and the coating film may be cracked due to external factors, which is not preferable. Particularly preferred is a range of 0.03 to 0.5 μm.
透明プライマー層の形成方法としては、例えば、オフセット印刷法、グラビア印刷法、
シルクスクリーン印刷法等の周知の印刷方式や、ロールコート、ナイフエッジコート、グラビアコートなどの周知の塗布方式を用いることができる。乾燥条件については、一般的に使用される条件で構わない。また、反応を促進させるために、高温のエージング室等に数日放置することででも可能である。
As a method for forming the transparent primer layer, for example, offset printing method, gravure printing method,
A known printing method such as a silk screen printing method or a known coating method such as roll coating, knife edge coating, or gravure coating can be used. About drying conditions, generally used conditions may be used. Further, in order to promote the reaction, it is possible to leave it in a high temperature aging chamber for several days.
次に、無機化合物層（５２，６２）について詳しく説明する。無機化合物層は、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化錫、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、あるいはそれらの混合物などの無機化合物の蒸着膜からなり、透明性を有しかつ酸素、水蒸気等のガスバリア性を有する層であればよい。各種殺菌耐性を配慮するとこれらの中では、特に酸化アルミニウム及び酸化珪素を用いることがより好ましい。ただし無機化合物層の材料は、上述した無機化合物に限定されず、上記条件に適合するものであれば用いることが可能である。 Next, the inorganic compound layers (52, 62) will be described in detail. The inorganic compound layer is made of a vapor-deposited film of an inorganic compound such as aluminum oxide, silicon oxide, tin oxide, magnesium oxide, zinc oxide, or a mixture thereof, and has transparency and a gas barrier property such as oxygen and water vapor. If it is. Considering various sterilization resistances, it is more preferable to use aluminum oxide and silicon oxide among them. However, the material of the inorganic compound layer is not limited to the inorganic compound described above, and any material that meets the above conditions can be used.
無機化合物層の厚さは、用いられる無機化合物の種類・構成により最適条件が異なるが、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。ただし膜厚が５ｎｍ未満であると均一な膜が得られないことや膜厚が十分ではないことがあり、ガスバリア材としての機能を十分に果たすことができない場合がある。また膜厚が３００ｎｍを越える場合は薄膜にフレキシビリティを保持させることができず、成膜後に折り曲げ、引っ張りなどの外的要因により、薄膜に亀裂を生じるおそれがあるので問題がある。より好ましくは、１０〜１５０ｎｍの範囲内にあることである。 The optimum condition of the thickness of the inorganic compound layer varies depending on the type and configuration of the inorganic compound to be used, but generally it is preferably in the range of 5 to 300 nm, and the value is appropriately selected. However, if the film thickness is less than 5 nm, a uniform film may not be obtained or the film thickness may not be sufficient, and the function as a gas barrier material may not be sufficiently achieved. Further, when the film thickness exceeds 300 nm, the thin film cannot be kept flexible, and there is a problem because the thin film may be cracked due to external factors such as bending and pulling after the film formation. More preferably, it exists in the range of 10-150 nm.
無機化合物層をフィルム基材上に形成する方法としては種々在り、通常の真空蒸着法により形成することができる。また、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。但し、生産性を考慮すれば、現時点では真空蒸着法が最も優れている。真空蒸着法の加熱手段としては電子線加熱方式や抵抗加熱方式、誘導加熱方式のいずれかの方式を用いることが好ましいが、蒸発材料の選択性の幅広さを考慮すると電子線加熱方式を用いることがより好ましい。また無機化合物層３とプラスチック基材１との密着性及び無機化合物層（３３）の緻密性を向上させるために、プラズマアシスト法やイオンビームアシスト法を用いて蒸着することも可能である。また、無機化合物層の透明性を上げるために蒸着の際、酸素等の各種ガスなど吹き込む反応蒸着を用いても一向に構わない。
There are various methods for forming the inorganic compound layer on the film substrate, and the inorganic compound layer can be formed by a normal vacuum deposition method. In addition, other thin film forming methods such as sputtering, ion plating, and plasma vapor deposition (CVD) can be used. However, considering productivity, the vacuum deposition method is the best at present. As a heating means of the vacuum evaporation method, it is preferable to use any one of an electron beam heating method, a resistance heating method, and an induction heating method, but the electron beam heating method should be used in consideration of the wide selection of evaporation materials. Is more preferable. Further, in order to improve the adhesion between the
次いで、複合被膜からなるオーバーコート層（５４，６４）を説明する。この複合被膜層はガスバリア性を持った被膜層であり、水溶性高分子と１種以上の金属アルコキシドまたはその加水分解物を含む水溶液或いは水／アルコール混合溶液を主剤とするコーティング剤を用いて形成される。例えば、水溶性高分子を水系（水或いは水／アルコール混合）溶媒で溶解させたものに金属アルコキシドを直接、或いは予め加水分解させるなど処理を行ったものを混合したものを溶液とする。この溶液を無機化合物層３にコーティング後、加熱乾燥し形成される。コーティング剤に含まれる各成分について詳細に説明する。
Next, the overcoat layer (54, 64) made of the composite film will be described. This composite coating layer is a coating layer having a gas barrier property, and is formed using a coating agent mainly composed of an aqueous solution or water / alcohol mixed solution containing a water-soluble polymer and one or more metal alkoxides or hydrolysates thereof. Is done. For example, a solution obtained by mixing a water-soluble polymer dissolved in an aqueous (water or water / alcohol mixed) solvent with a metal alkoxide directly or previously hydrolyzed is used as a solution. After coating this solution on the
複合被膜層のコーティング剤に用いられる水溶性高分子は、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、デンプン、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸ナトリウム等が挙げられる。特にポリビニルアルコール（以下、ＰＶＡと略す）を複合被膜層４のコーティング剤に用いた場合にガスバリア性が最も優れるので好ましい。ここでいうＰＶＡは、一般にポリ酢酸ビニルをけん化して得られるものである。ＰＶＡとしては例えば、酢酸基が数十％残存している、いわゆる部分けん化ＰＶＡから酢酸基が数％しか残存していない完全ＰＶＡ等用いることができ、これ以外のものを用いても一向に構わない。 Examples of the water-soluble polymer used in the coating agent for the composite coating layer include polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, starch, methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, sodium alginate and the like. In particular, when polyvinyl alcohol (hereinafter abbreviated as PVA) is used as the coating agent for the composite coating layer 4, it is preferable because the gas barrier property is most excellent. PVA here is generally obtained by saponifying polyvinyl acetate. As PVA, for example, complete PVA in which only several percent of acetic acid groups remain can be used from so-called partially saponified PVA in which several tens percent of acetic acid groups remain. .
また、金属アルコキシドは、一般式、Ｍ（ＯＲ）n（Ｍ：Ｓｉ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｚｒ等の金属、Ｒ：ＣＨ3，Ｃ2Ｈ5等のアルキル基）で表せる化合物である。具体的にはテトラエ
トキシシラン〔Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）4〕、トリイソプロポキシアルミニウム〔Ａｌ（Ｏ−２’−Ｃ3Ｈ7）3〕などがあげられ、中でもテトラエトキシシラン、トリイソプロポキシアルミニウムが加水分解後、水系の溶媒中において比較的安定であるので好ましい。
The metal alkoxide is a compound represented by a general formula, M (OR) n (M: metal such as Si, Ti, Al, Zr, or alkyl group such as R: CH 3 , C 2 H 5 ). Specific examples include tetraethoxysilane [Si (OC 2 H 5 ) 4 ] and triisopropoxyaluminum [Al (O-2′-C 3 H 7 ) 3 ], among which tetraethoxysilane and triisopropoxy. Aluminum is preferable because it is relatively stable in an aqueous solvent after hydrolysis.
この溶液中にガスバリア性を損なわない範囲で、イソシアネート化合物、シランカップリング剤、あるいは、分散剤、安定化剤、粘度調整剤、着色剤などの公知の添加剤を必要に応じて加えることも可能である。 It is possible to add known additives such as isocyanate compounds, silane coupling agents, or dispersants, stabilizers, viscosity modifiers, and colorants to the solution as long as the gas barrier properties are not impaired. It is.
コーティング剤の塗布方法としては、通常用いられるディッピング法、ロールコーティング法、スクリーン印刷法、スプレー法、グラビア印刷法などの従来公知の方法を用いることが可能である。 As a method for applying the coating agent, conventionally known methods such as a dipping method, a roll coating method, a screen printing method, a spray method, and a gravure printing method that are usually used can be used.
複合被膜層の厚さは、コーティング剤の種類や加工機や加工条件によって最適条件異なり特に限定しない。但し、乾燥後の厚さが、０．０１μｍ以下の場合は、均一な塗膜が得られなく十分なガスバリア性を得られない場合があるので好ましくない。また厚さが５０μｍを超える場合は膜にクラックが生じ易くなるため問題となる場合がある。好ましくは０．０１〜５０μｍの範囲にあり、より好ましくは０．１〜１０μｍの範囲にあることである。 The thickness of the composite coating layer varies depending on the optimum conditions depending on the type of coating agent, the processing machine and the processing conditions, and is not particularly limited. However, when the thickness after drying is 0.01 μm or less, a uniform coating film cannot be obtained and sufficient gas barrier properties may not be obtained. On the other hand, if the thickness exceeds 50 μm, cracks are likely to occur in the film, which may be a problem. Preferably it exists in the range of 0.01-50 micrometers, More preferably, it exists in the range of 0.1-10 micrometers.
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートを構成する各種基材を積層する方法としては、例えば、ドライラミネ−ション積層方式を採用して積層することができる。ドライラミネ−ション用接着剤としては、接着強度が長期間の屋外使用で劣化によるデラミネーションなどを生じないこと、さらに接着剤が黄変しないことなどが必要であり、高耐熱性、耐湿熱性等に対応するために、接着剤を構成するビヒクルの主成分としての樹脂等が、架橋ないし硬化して三次元網目状の架橋構造等を形成し得るものを使用することが望ましい。具体的には、上記のラミネ−ト用接着剤層を構成する接着剤が、硬化剤または架橋剤の存在下、熱または光等からなる反応エネルギ−により架橋構造を形成することが好ましい。例えば、２液硬化型ポリウレタン系接着剤等脂肪族系・脂環系イソシアネ−ト、あるいは、芳香族系イソシアネ−ト等のイソシアネ−ト系の硬化剤または架橋剤の存在下、熱、または光からなる反応エネルギ−によりラミネ−ト用接着剤が架橋構造を形成することにより、耐熱性、耐候性、耐湿熱性等に優れた太陽電池モジュ−ル用裏面保護シ−トを製造し得る。 As a method of laminating various base materials constituting the back surface protection sheet for a solar cell module of the present invention, for example, a dry lamination laminating method can be employed for laminating. As an adhesive for dry lamination, it is necessary that the adhesive strength does not cause delamination due to deterioration when used outdoors for a long period of time, and that the adhesive does not yellow, etc., and it has high heat resistance, moisture heat resistance, etc. In order to cope with this, it is desirable to use a resin or the like as a main component of the vehicle constituting the adhesive that can be crosslinked or cured to form a three-dimensional network-like crosslinked structure. Specifically, it is preferable that the adhesive constituting the laminating adhesive layer forms a crosslinked structure by reaction energy comprising heat or light in the presence of a curing agent or a crosslinking agent. For example, heat or light in the presence of an aliphatic or alicyclic isocyanate such as a two-component curable polyurethane adhesive, or an isocyanate-based curing agent or cross-linking agent such as an aromatic isocyanate. The laminating adhesive forms a cross-linked structure with the reaction energy consisting of the above, whereby a solar cell module back surface protection sheet excellent in heat resistance, weather resistance, moist heat resistance and the like can be produced.
上記において、脂肪族系イソシアネ−トとしては、例えば、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネ−ト（ＨＤＩ）、脂環系イソシアネ−トとしては、例えば、イソホロンジイソシアネ−ト（ＩＰＤＩ）、芳香族系イソシアネ−トとしては、例えば、トリレンジイソシアネ−ト（ＴＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネ−ト（ＭＤＩ）、ナフチレンジイソシアネ−ト（ＮＤＩ）、トリジンジイソシアネ−ト（ＴＯＤＩ）、キシリレンジイソシアネ−ト（ＸＤＩ）等を使用することができる。 In the above, examples of the aliphatic isocyanate include 1,6-hexamethylene diisocyanate (HDI), and examples of the alicyclic isocyanate include isophorone diisocyanate (IPDI), Examples of aromatic isocyanates include tolylene diisocyanate (TDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI), naphthylene diisocyanate (NDI), and tolidine diisocyanate (TODI). Xylylene diisocyanate (XDI) or the like can be used.
なお、上記の接着剤中には、紫外線劣化等を防止するために、紫外線吸収剤あるいは光安定化剤を添加することができる。その使用量としては、その粒子形状、密度等によって異なるが、約０．１〜１０重量％位が好ましい。 In the above adhesive, an ultraviolet absorber or a light stabilizer can be added in order to prevent ultraviolet degradation or the like. The amount used varies depending on the particle shape, density, etc., but is preferably about 0.1 to 10% by weight.
上記の接着剤は、例えば、ロ−ルコ−ト法、グラビアロ−ルコ−ト法、キスコ−ト法、その他等のコ−ト法、あるいは、印刷法等によって施すことができ、その塗布量としては２〜２０ｇ／ｍ2（乾燥状態）位、好ましくは３〜１０ｇ／ｍ2（乾燥状態）の範囲が望ましい。 The above adhesive can be applied by, for example, a roll coating method, a gravure roll coating method, a kiss coating method, a coating method such as others, or a printing method. Is in the range of 2 to 20 g / m 2 (dry state), preferably in the range of 3 to 10 g / m 2 (dry state).
上記で得られる本発明の太陽電池モジュ−ル用裏面保護シートは、長期間にわたる過酷
な自然環境に耐え得る、耐熱性、耐候性、耐加水分解性、防湿性、軽量性等の諸特性に優れている。また、水蒸気（水分）や酸素等の侵入を防止するガスバリア性を著しく向上させ、高温・高湿環境下でのガスバリア性能および太陽電池としての電気出力特性を長期にわたり維持することが可能な耐久性を有し、かつ、安価な太陽電池用裏面保護シートである。
The solar cell module back surface protective sheet of the present invention obtained above has various characteristics such as heat resistance, weather resistance, hydrolysis resistance, moisture resistance, and light weight, which can withstand a harsh natural environment over a long period of time. Are better. In addition, the gas barrier property that prevents the invasion of water vapor (moisture), oxygen, etc. is remarkably improved, and the durability that can maintain the gas barrier performance under high temperature and high humidity environment and the electrical output characteristics as a solar cell for a long time. It is a cheap back surface protection sheet for solar cells.
次に、本発明の太陽電池用裏面保護シートを使用した太陽電池モジュールについて説明する。図５および図６は、本発明の太陽電池用裏面保護シートを使用した太陽電池モジュールについてその一実施例の層構成を示す断面図である。 Next, the solar cell module which uses the back surface protection sheet for solar cells of this invention is demonstrated. 5 and 6 are cross-sectional views showing the layer structure of one embodiment of the solar cell module using the solar cell back surface protective sheet of the present invention.
本発明の太陽電池モジュールは、例えば、図５で示すように、太陽電池モジュ−ル用表面保護シ−ト（７３）、表面側の充填材層（７１）、配線（７２）を配設した光起電力素子としての太陽電池素子（７０）、裏面側充填材層（７４）、および、耐侯性・耐加水分解性を有するフィルム基材（２１）の少なくとも片面に無機化合物からなる蒸着層（２２）を設けたガスバリア性フィルム（２０）と、耐熱性を有するフィルム基材（１０，３０）とを有する本発明の太陽電裏面保護シート（１）の上記耐侯性・耐加水分解性を有するフィルム基材（２１）が太陽電池モジュールの裏面の充填材層（７４）側に配置し、次いで、これらを、真空吸引等により一体化して加熱圧着するラミネ−ション法等の通常の成形法を利用し、上記の各層を一体成形体として加熱圧着成形して、枠体（７５）を装着して太陽電池モジュ−ルを製造することができる。 In the solar cell module of the present invention, for example, as shown in FIG. 5, a surface protection sheet (73) for the solar cell module, a filler layer (71) on the surface side, and a wiring (72) are arranged. A solar cell element (70) as a photovoltaic element, a back surface side filler layer (74), and a vapor deposition layer made of an inorganic compound on at least one side of a film substrate (21) having weather resistance and hydrolysis resistance ( 22) The solar cell back surface protective sheet (1) of the present invention having the gas barrier film (20) provided with 22) and the film base material (10, 30) having heat resistance has the above weather resistance and hydrolysis resistance. A film base (21) is arranged on the back side of the solar cell module on the filler layer (74) side, and these are then integrated by vacuum suction or the like, followed by a normal molding method such as a lamination method. Use each layer above And heat pressing molding as a molded body, the solar cell module by mounting the frame (75) - can be produced Le.
上記太陽電池モジュ−ルを構成する通常の太陽電池モジュ−ル用表面保護シ−ト（７３）としては、太陽光の透過性、絶縁性等を有し、さらに、耐候性、耐熱性、耐光性、耐水性、防湿性、防汚性、その他等の諸特性を有し、物理的あるいは化学的強度性、強靱性等に優れ、極めて耐久性に富み、さらに、光起電力素子としての太陽電池素子の保護ということから、耐スクラッチ性、衝撃吸収性等に優れていることが必要である。上記の表面保護シ−トとしては、具体的には、公知のガラス板等、さらに、例えば、ポリアミド系樹脂（各種のナイロン）、ポリエステル系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、ポリカ−ボネ−ト系樹脂、アセタ−ル系樹脂、その他等の各種の樹脂フィルムないしシ−トを使用することもできる。上記の樹脂のフィルムないしシ−トとしては、２軸延伸した延伸フィルムないしシ−トを使用することができる。また、その樹脂のフィルムないしシ−トの厚さとしては、強度、剛性、腰等を保持するに必要な最低限の厚さであればよく、厚すぎると、コストを上昇するという欠点もあり、逆に、薄すぎると、強度、剛性、腰等が低下して好ましくないものである。本発明においては、上記のような理由から、約１２〜２００μｍ位、より好ましくは、約２５μｍ〜１５０μｍ位が最も望ましい。 As a normal solar cell module surface protection sheet (73) constituting the solar cell module, it has sunlight permeability, insulation properties, and weather resistance, heat resistance, and light resistance. Properties such as water resistance, moisture resistance, antifouling properties, etc., excellent physical or chemical strength, toughness, etc., extremely durable, and solar as a photovoltaic device In order to protect the battery element, it is necessary to have excellent scratch resistance, shock absorption and the like. Specific examples of the surface protective sheet include known glass plates, and further, for example, polyamide resins (various nylons), polyester resins, cyclic polyolefin resins, polystyrene resins, (meth) Various resin films or sheets such as acrylic resin, polycarbonate resin, acetal resin, and the like can also be used. As the resin film or sheet, a biaxially stretched stretched film or sheet can be used. Further, the thickness of the resin film or sheet may be a minimum thickness necessary for maintaining strength, rigidity, waist, etc. If it is too thick, there is a disadvantage that the cost increases. On the contrary, if it is too thin, the strength, rigidity, waist and the like are lowered, which is not preferable. In the present invention, about 12 to 200 μm, more preferably about 25 to 150 μm is most desirable for the reasons described above.
上記太陽電池モジュ−ルを構成する太陽電池モジュ−ル用表面保護シ−トの下に積層する充填材層（７１）としては、太陽光が入射し、これを透過して吸収することから透明性を有することが必要であり、また、表面保護シ−トおよび裏面保護シ−トとの接着性を有することも必要であり、光起電力素子としての太陽電池素子の表面の平滑性を保持する機能を果たすために熱可塑性を有すること、さらには、光起電力素子としての太陽電池素子の保護ということから、耐スクラッチ性、衝撃吸収性等に優れていることが必要である。具体的には、上記の充填剤層としては、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマ−樹脂、エチレン−アクリル酸、または、酸変性ポリオレフィン系樹脂、ポリビニルブチラ−ル樹脂、シリコ−ン系樹脂、エポキシ系樹脂、（メタ）アクリル系樹脂、その他等の樹脂の１種ないし２種以上の混合物を使用することができる。本発明においては、上記の充填材層を構成する樹脂には、耐熱性、耐光性、耐水性等の耐候性等を向上させるために、その透明性を損なわない範囲で、例えば、架橋剤、熱酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、光酸化防止剤、その他等の添加剤を任意に添加し、混合することができるもの
である。なお、本発明においては、太陽光の入射側の充填材としては、耐光性、耐熱性、耐水性等の耐候性等の性能面と価格面を考慮すると、エチレン−酢酸ビニル系樹脂が望ましい素材である。なお、上記の充填材層の厚さとしては、２００〜１０００μｍ位、好ましくは、３５０〜６００μｍ位が望ましい。
The filler layer (71) laminated under the surface protection sheet for the solar cell module constituting the solar cell module is transparent because sunlight is incident on it and transmits and absorbs it. In addition, it is also necessary to have adhesion to the surface protection sheet and the back surface protection sheet, and the surface smoothness of the solar cell element as a photovoltaic element is maintained. In order to fulfill this function, it is necessary to have thermoplasticity and to protect the solar cell element as a photovoltaic element, and therefore, it is necessary to have excellent scratch resistance, shock absorption and the like. Specifically, as the filler layer, for example, ethylene-vinyl acetate copolymer, ionomer resin, ethylene-acrylic acid, or acid-modified polyolefin resin, polyvinyl butyral resin, silicone One type or a mixture of two or more types of resins such as epoxy resins, epoxy resins, (meth) acrylic resins, and the like can be used. In the present invention, in the resin constituting the filler layer, in order to improve weather resistance such as heat resistance, light resistance, water resistance, etc., in a range not impairing its transparency, for example, a crosslinking agent, Additives such as thermal antioxidants, light stabilizers, ultraviolet absorbers, photo-antioxidants, and others can be arbitrarily added and mixed. In the present invention, as the filler on the sunlight incident side, an ethylene-vinyl acetate-based resin is preferable in consideration of performance and price such as weather resistance such as light resistance, heat resistance, and water resistance. It is. In addition, as thickness of said filler layer, about 200-1000 micrometers, Preferably about 350-600 micrometers is desirable.
上記太陽電池モジュ−ルを構成する光起電力素子としての太陽電池素子（７０）としては、従来公知のもの、例えば、単結晶シリコン型太陽電池素子、多結晶シリコン型太陽電池素子等の結晶シリコン太陽電子素子、シングル接合型あるいはタンデム構造型等からなるアモルファスシリコン太陽電池素子、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）やインジウム燐（ＩｎＰ）等のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体太陽電子素子、カドミウムテルル（ＣｄＴｅ）や銅インジウムセレナイド（ＣｕＩｎＳｅ2）等のＩＩ−ＶＩ族化合物半導体太陽電子素子、有機太陽電池素子、その他等を使用することができる。さらに、薄膜多結晶性シリコン太陽電池素子、薄膜微結晶性シリコン太陽電池素子、薄膜結晶シリコン太陽電池素子とアモルファスシリコン太陽電池素子とのハイブリット素子等も使用することができる。 As a solar cell element (70) as a photovoltaic element constituting the solar cell module, a conventionally known one, for example, crystalline silicon such as a single crystal silicon type solar cell element or a polycrystalline silicon type solar cell element Solar electronic device, amorphous silicon solar cell device of single junction type or tandem structure type, III-V compound semiconductor solar electronic device such as gallium arsenide (GaAs) and indium phosphorus (InP), cadmium tellurium (CdTe) and copper II-VI group compound semiconductor solar electronic devices such as indium selenide (CuInSe 2 ), organic solar cell devices, and the like can be used. Furthermore, a thin film polycrystalline silicon solar cell element, a thin film microcrystalline silicon solar cell element, a hybrid element of a thin film crystalline silicon solar cell element and an amorphous silicon solar cell element, or the like can also be used.
上記太陽電池モジュ−ルを構成する光起電力素子の下に積層する裏面側の充填材層（７４）としては、上記の太陽電池モジュ−ル用表面保護シ−トの下に積層する表面側の充填材層と同材質のものが使用できる、裏面保護シ−トとの接着性を有することも必要であり、光起電力素子としての太陽電池素子の裏面の平滑性を保持する機能を果たすために熱可塑性を有すること、さらには、光起電力素子としての太陽電池素子の保護ということから、耐スクラッチ性、衝撃吸収性等に優れていることが必要である。 As the filler layer (74) on the back side laminated under the photovoltaic element constituting the solar cell module, the surface side laminated under the surface protection sheet for the solar cell module. It is also necessary to have the same material as that of the filler layer and to have adhesiveness with the back surface protection sheet, and to maintain the smoothness of the back surface of the solar cell element as a photovoltaic element. Therefore, it is necessary to have excellent scratch resistance, shock absorption, and the like because it has thermoplasticity and also protects a solar cell element as a photovoltaic element.
上記太陽電池モジュ−ルを構成する枠体（７５）としては、一般的にはアルミニウム型材が使用される。 As the frame (75) constituting the solar cell module, an aluminum mold is generally used.
上記の本発明の太陽電池モジュ−ルは、特に、従来のガスバリア性フィルムを構成するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムが高温・高湿下で加水分解劣化等を生じ、水蒸気（水分）バリア性の低下と加水分解による劣化という問題点を解決した。これらの問題点を解決するには、ガラス転移点温度（Ｔｇ）４０℃以上の耐侯性・耐加水分解性を有するフィルム基材（２１）を使用し、無機化合物からなる蒸着層（２２）を設けたガスバリア性フィルム（２０）の両面に耐熱性を有するフィルム基材（１０，３０）を積層した太陽電池モジュ−ル用裏面保護シ−ト（１）を使用し、長期間にわたる過酷な自然環境に耐え得る、耐熱性、耐候性、耐加水分解性、防湿性、軽量性等の諸特性に優れ、特に、水蒸気（水分）や酸素等の侵入を防止するガスバリア性を著しく向上させた。この個おから、高温・高湿環境下でのガスバリア性能および太陽電池としての電力出力特性を長期にわたり維持することが可能な耐久性を有する太陽電池モジュ−ルが得られる。 In the above solar cell module of the present invention, in particular, the polyethylene terephthalate (PET) film constituting the conventional gas barrier film causes hydrolysis degradation or the like under high temperature and high humidity, and the water vapor (moisture) barrier property is lowered. And the problem of degradation due to hydrolysis was solved. In order to solve these problems, a film substrate (21) having a weather resistance / hydrolysis resistance of glass transition temperature (Tg) of 40 ° C. or higher is used, and a vapor deposition layer (22) made of an inorganic compound is formed. Using the back protective sheet (1) for solar cell modules in which the heat-resistant film base material (10, 30) is laminated on both sides of the provided gas barrier film (20), harsh nature over a long period of time It excels in various properties such as heat resistance, weather resistance, hydrolysis resistance, moisture resistance, and light weight that can withstand the environment, and in particular, the gas barrier property that prevents intrusion of water vapor (moisture), oxygen and the like has been remarkably improved. From this individual, a solar cell module having durability capable of maintaining gas barrier performance under high-temperature and high-humidity environment and power output characteristics as a solar cell over a long period of time can be obtained.
また、図６には、本発明の一実施例としての太陽電池モジュ−ル用裏面保護シ−ト（３）を用いた太陽電池モジュ−ルについての層構成を示した。 FIG. 6 shows the layer structure of the solar cell module using the back surface protection sheet (3) for the solar cell module as one embodiment of the present invention.
この太陽電池モジュ−ル用裏面保護シ−ト（３）は、特に、従来のガスバリア性フィルムを構成するポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムが高温・高湿環境下で加水分解劣化等を生じ、水蒸気（水分）バリア性の低下と強度劣化の問題点を解決した。解決する方法としては、ガラス転移点温度（Ｔｇ）４０℃以上の耐侯性・耐加水分解性を有するフィルム基材（５１）を使用し、さらに、このフィルム基材（５１）に、透明プライマー層（５３）、無機化合物からなる蒸着層（５２）、複合被膜からなるオーバーコート層（５４）とを順次積層してなるた無機化合物からなる蒸着層（２２）を設けたガスバリア性フィルム（５０）の両面に、耐熱性を有するフィルム基材（１０，３０）を積層した太陽電池モジュ−ル用裏面保護シ−ト（３）を使用し、長期間にわたる過酷な自然環境に耐え得る、耐熱性、耐候性、耐加水分解性、防湿性、軽量性等の諸特性に優れ、特に、水蒸気（水分）や酸素等の侵入を防止するガスバリア性をさらに著しく向上させた。このことから、高温・高湿環境下でのガスバリア性能および太陽電池としての電力出力特性を長期にわたり維持することが可能な、さらに耐久性を向上させた太陽電池モジュ−ルが得られる。 This back surface protection sheet (3) for solar cell modules is particularly characterized in that the polyethylene terephthalate (PET) film constituting the conventional gas barrier film causes hydrolysis degradation in a high temperature / high humidity environment, and water vapor ( Resolved the problems of reduced moisture and barrier strength. As a method for solving the problem, a film base (51) having a weather resistance / hydrolysis resistance having a glass transition temperature (Tg) of 40 ° C. or higher is used, and a transparent primer layer is further formed on the film base (51). (53), a gas barrier film (50) provided with a vapor deposition layer (22) made of an inorganic compound obtained by sequentially laminating a vapor deposition layer (52) made of an inorganic compound and an overcoat layer (54) made of a composite film. Using a back surface protection sheet (3) for solar cell modules in which a heat-resistant film base material (10, 30) is laminated on both sides, heat resistance that can withstand a harsh natural environment over a long period of time In addition, it has excellent properties such as weather resistance, hydrolysis resistance, moisture resistance, and light weight, and in particular, the gas barrier property for preventing the entry of water vapor (moisture), oxygen and the like is further improved remarkably. As a result, a solar cell module having improved durability and capable of maintaining gas barrier performance under high-temperature and high-humidity environments and power output characteristics as a solar cell over a long period of time can be obtained.
以下、本発明の実施例を挙げて具体的に本発明を説明する。まず、本発明の下記の実施例において使用した材料について下記に記す。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples of the present invention. First, materials used in the following examples of the present invention will be described below.
［耐熱性を有するフィルム基材］
・厚さ５０μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（ＰＥＴ＃５０）で数平均分子量が２３，０００、末端カルボキシル基濃度（酸価）が１３（ｍｍｏｌ／ｋｇ）で環状オリゴマー０．５ｗｔ％のＰＥＴフィルム
・厚さ１８８μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（ＰＥＴ＃１８８）で数平均分子量が２３，０００、末端カルボキシル基濃度（酸価）が１３（ｍｍｏｌ／ｋｇ）で環状オリゴマー０．５ｗｔ％のＰＥＴフィルム
・厚さ２５μｍの白色ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）フィルム［デュポン社製「テドラー」（登録商標）］（白色テドラー＃２５）
・厚さ３８μｍの白色ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）フィルム［デュポン社製「テドラー」（登録商標）］（白色テドラー＃３８）
［耐侯性・耐加水分解性を有するフィルム基材］
・厚さ１５μｍ、ガラス転移点温度（Ｔｇ）４５℃のポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）フィルム（ＰＢＴ＃１５）
・厚さ１２μｍ、ガラス転移点温度１１３℃のポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルム（ＰＥＮ＃１２）
・厚さ１２μｍ、ガラス転移点温度９２℃のポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレートの酸およびグリコール変性コポリエステル（ＰＣＴＡ）フィルム［イーストマン社製「ＰＣＴＡ１３３１９」］（ＰＣＴＡ＃１２）
［無機化合物からなる蒸着層を設けたガスバリア性フィルムにおけるプライマー層を形成するプライマー剤］
・プライマー剤（Ａ）
希釈溶媒中、（２−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメチルシラン（ＥＥＴＭＳ）とアクリルポリオールをＥＥＴＭＳに対し、５．０倍量（重量比）混合し、さらに触媒として塩化錫（ＳｎＣｌ2）／メタノール溶液（０．００３ｍｏｌ／ｇに調整したもの）ををＥＥＴＭＳに対し、１／１３５ｍｏｌになるように添加し攪拌する。次いでイソシアネート化合物としてトリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）をアクリルポリオールのＯＨ基に対しＮＣＯ基が等量となるように加えた混合溶液を任意の濃度に希釈したものである。
・アクリル・ポリエステル系コート剤（Ｃ）
［無機化合物からなる蒸着層を設けたガスバリア性フィルムにおける複合被膜からなるオーバーコート層を形成するオーバーコート剤］
・オーバーコート剤（Ｂ）
希釈溶媒中、γ−イソシアネートプロピルトリメチルシラン１重量部に対し、アクリルポリオールを９重量部及びポリエステルポリオール１重量部を量りとり混合し攪拌する。次いで、イソシアネート化合物としてトリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）をアクリルポリオールとポリエステルポリオールのＯＨ基に対しＮＣＯ基が等量となるように加えた混合溶液を任意の濃度に希釈したものである。
・アクリル・ポリエステル系コート剤（Ｃ）
＜実施例１＞
予め、耐侯性・耐加水分解性を有するフィルム基材であるＰＥＮ＃１２フィルム基材の片面上に、プライマー層としてプライマー剤（Ａ）のコーティング剤をグラビアコート法
により厚さ０．２μｍ（乾燥状態）形成した。次いで、このプライマー層上に電子線加熱方式による真空蒸着装置により、厚さ２０ｎｍのシリカからなる無機化合物薄膜層を形成した。さらに、その上にオーバーコート剤（Ｂ）のコーティング剤をグラビアコーターで塗布し乾燥機で１００℃、１分間乾燥させ、厚さ０．３μｍ（乾燥状態）の被膜層からなるオーバーコート層を形成した無機化合物からなる蒸着層（ＶＭ）を設けたガスバリア性フィルム（１）を得た。このガスバリア性フィルム（１）のＰＥＮ＃１２フィルム基材側に上記ＰＥＴ＃５０を、また、蒸着層（ＶＭ）側に上記ＰＥＴ＃１８８をドライラミネート積層法により、固形分３０重量％の２液硬化型ポリウレタン系接着剤を用いて［塗布量５ｇ／ｍ2（乾燥状態）］積層して、図３で示す、耐侯性・耐加水分解性を有するフィルム基材の片面に無機化合物からなる蒸着層を設けたガスバリア性フィルムの両面に、耐熱性を有するフィルム基材を積層してなる本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートを作製した。
[Film base material with heat resistance]
A PET film having a thickness of 50 μm, a polyethylene terephthalate (PET) film (PET # 50), a number average molecular weight of 23,000, a terminal carboxyl group concentration (acid value) of 13 (mmol / kg), and a cyclic oligomer of 0.5 wt% A PET film with a polyethylene terephthalate (PET) film (PET # 188) having a thickness of 188 μm, a number average molecular weight of 23,000, a terminal carboxyl group concentration (acid value) of 13 (mmol / kg), and a cyclic oligomer of 0.5 wt% -White polyvinyl fluoride (PVF) film with a thickness of 25 μm [“Tedlar” (registered trademark) manufactured by DuPont] (white Tedlar # 25)
-White polyvinyl fluoride (PVF) film with a thickness of 38 μm [“Tedlar” (registered trademark) manufactured by DuPont] (white Tedlar # 38)
[Film base material having weather resistance and hydrolysis resistance]
-Polybutylene terephthalate (PBT) film (PBT # 15) having a thickness of 15 μm and a glass transition temperature (Tg) of 45 ° C.
Polyethylene naphthalate (PEN) film (PEN # 12) with a thickness of 12 μm and a glass transition temperature of 113 ° C.
-Polycyclohexanedimethylene terephthalate acid and glycol modified copolyester (PCTA) film [PCTA 13319 "manufactured by Eastman Co., Ltd.] (PCTA # 12) having a thickness of 12 μm and a glass transition temperature of 92 ° C.
[Primer agent for forming a primer layer in a gas barrier film provided with a vapor deposition layer made of an inorganic compound]
・ Primer agent (A)
In a diluting solvent, (2-epoxycyclohexyl) ethyltrimethylsilane (EETMS) and acrylic polyol are mixed in an amount of 5.0 times (by weight) with respect to EETMS, and a tin chloride (SnCl 2 ) / methanol solution (0 0.003 mol / g) is added to EETMS so as to be 1/135 mol and stirred. Next, a mixed solution obtained by adding tolylene diisocyanate (TDI) as an isocyanate compound so that NCO groups are equivalent to OH groups of the acrylic polyol is diluted to an arbitrary concentration.
・ Acrylic / polyester coating agent (C)
[Overcoat agent for forming an overcoat layer composed of a composite coating in a gas barrier film provided with a vapor deposition layer composed of an inorganic compound]
・ Overcoat agent (B)
In a diluting solvent, 9 parts by weight of acrylic polyol and 1 part by weight of polyester polyol are weighed and mixed with 1 part by weight of γ-isocyanatopropyltrimethylsilane and stirred. Next, a mixed solution in which tolylene diisocyanate (TDI) is added as an isocyanate compound so that NCO groups are equivalent to OH groups of acrylic polyol and polyester polyol is diluted to an arbitrary concentration.
・ Acrylic / polyester coating agent (C)
<Example 1>
In advance, a primer agent (A) coating agent as a primer layer is formed on one side of a PEN # 12 film substrate, which is a film substrate having weather resistance and hydrolysis resistance, by a gravure coating method to a thickness of 0.2 μm (dried). State) formed. Next, an inorganic compound thin film layer made of silica having a thickness of 20 nm was formed on the primer layer by a vacuum vapor deposition apparatus using an electron beam heating method. Furthermore, the coating agent of the overcoat agent (B) is applied thereon with a gravure coater and dried with a dryer at 100 ° C. for 1 minute to form an overcoat layer having a thickness of 0.3 μm (dry state). A gas barrier film (1) provided with a vapor deposition layer (VM) made of the inorganic compound was obtained. The gas barrier film (1) is coated with
＜実施例２＞
実施例１で使用したガスバリア性フィルム（１）の無機化合物薄膜層の代わりに、厚さ３０ｎｍのアルミナからなる無機化合物薄膜層を形成した以外は実施例１と同様のガスバリア性フィルム（２）を使用して実施例１と同様にして本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートを作製した。
<Example 2>
A gas barrier film (2) similar to that of Example 1 except that an inorganic compound thin film layer made of alumina having a thickness of 30 nm was formed instead of the inorganic compound thin film layer of the gas barrier film (1) used in Example 1. Using it, it carried out similarly to Example 1, and produced the back surface protection sheet for solar cell modules of this invention.
＜実施例３＞
実施例１で使用したガスバリア性フィルム（１）のプライマー剤（Ａ）の代わりにアクリル・ポリエステル系コート剤（Ｃ）を、また、オーバーコート剤（Ｂ）の代わりにアクリル・ポリエステル系コート剤（Ｃ）とオーバーコート剤（Ｂ）の混合からなるオーバーコート剤を使用した以外は実施例１と同様のガスバリア性フィルム（３）を使用して実施例１と同様にして本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートを作製した。
<Example 3>
Instead of the primer agent (A) of the gas barrier film (1) used in Example 1, an acrylic / polyester coating agent (C) is used, and an acrylic / polyester coating agent (C) is used instead of the overcoat agent (B). C) The solar cell module of the present invention in the same manner as in Example 1 except that the overcoat agent comprising a mixture of the overcoat agent (B) was used and the gas barrier film (3) similar to that in Example 1 was used. A back protective sheet was prepared.
＜実施例４＞
実施例３で使用したガスバリア性フィルム（３）のプライマー剤としてのアクリル・ポリエステル系コート剤（Ｃ）の代わりに、アクリルポリエステル系コート剤（Ｃ）とプライマー剤（Ａ）の混合からなるプライマー剤を使用した以外は実施例３と同様のガスバリア性フィルム（４）を使用して実施例３と同様にして本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートを作製した。
<Example 4>
A primer agent comprising a mixture of an acrylic polyester coating agent (C) and a primer agent (A) instead of the acrylic polyester coating agent (C) as the primer agent for the gas barrier film (3) used in Example 3. A back protective sheet for a solar cell module of the present invention was produced in the same manner as in Example 3 using the same gas barrier film (4) as in Example 3 except that was used.
＜実施例５＞
実施例１のガスバリア性フィルム（１）のＰＥＮ＃１２フィルム基材側に上記ＰＥＴ＃５０を、また、蒸着層（ＶＭ）側にＰＥＴ＃１８８を積層する代わりに、実施例１のガスバリア性フィルム（１）の両面に白色ＰＶＦ＃３８を積層した以外は実施例１と同様にして本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートを作製した。
<Example 5>
Instead of laminating the
＜実施例６＞
実施例２のガスバリア性フィルム（２）のＰＥＮ＃１２フィルム基材側に上記ＰＥＴ＃５０を、また、蒸着層（ＶＭ）側にＰＥＴ＃１８８を積層する代わりに、ガスバリア性フィルム（２）の両面に白色ＰＶＦ＃３８を積層した以外は実施例２と同様にして本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートを作製した。
<Example 6>
Instead of laminating the
＜実施例７＞
実施例５のガスバリア性フィルム（１）のＰＥＮ＃１２フィルム基材の代わりにＰＣＴＡ＃１２フィルム基材を使用した以外は実施例５と同様のガスバリア性フィルム（５）を使用して、ＰＣＴＡ＃１２フィルム基材に白色ＰＶＦ＃２５を積層した以外は実施例５と同様にして本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートを作製した。
<Example 7>
A gas barrier film (5) similar to that of Example 5 was used except that a PCTA # 12 film substrate was used instead of the PEN # 12 film substrate of the gas barrier film (1) of Example 5, and PCTA # A back protective sheet for a solar cell module of the present invention was produced in the same manner as in Example 5 except that white PVF # 25 was laminated on a 12 film substrate.
＜実施例８＞
実施例１のガスバリア性フィルム（１）のＰＥＮ＃１２フィルム基材の代わりにＰＢＴ＃１５フィルム基材を使用した以外は実施例１と同様のガスバリア性フィルム（６）を使用した以外は実施例１と同様にして本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートを作製した。
<Example 8>
Example except that PBT # 15 film base material was used instead of PEN # 12 film base material of gas barrier film (1) of Example 1 except that the same gas barrier film (6) as Example 1 was used. The back surface protection sheet for solar cell modules of this invention was produced like 1.
＜実施例９＞
実施例１のガスバリア性フィルム（１）のＰＥＮ＃１２フィルム基材の代わりにＰＥＴ＃１２フィルム基材を使用した以外は実施例１と同様のガスバリア性フィルム（７）を使用した以外は実施例１と同様にして本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートを作製した。
<Example 9>
Example except that a gas barrier film (7) similar to that of Example 1 was used except that a PET # 12 film substrate was used instead of the PEN # 12 film substrate of the gas barrier film (1) of Example 1. The back surface protection sheet for solar cell modules of this invention was produced like 1.
＜実施例１０＞
実施例２のガスバリア性フィルム（１）のＰＥＮ＃１２フィルム基材の代わりにＰＥＴ＃１２フィルム基材を使用した以外は実施例１と同様のガスバリア性フィルム（８）を使用した以外は実施例１と同様にして本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートを作製した
＜比較例１＞
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートの性能と比較するための比較例として、
実施例１のガスバリア性フィルム（１）を使用して、オーバーコート層を設けない以外は実施例１と同様にして太陽電池モジュール用裏面保護シートを作製した。
<Example 10>
Example except that a gas barrier film (8) similar to that of Example 1 was used except that a PET # 12 film substrate was used instead of the PEN # 12 film substrate of the gas barrier film (1) of Example 2. The back surface protection sheet for solar cell modules of this invention was produced like 1. <Comparative example 1>
As a comparative example for comparing with the performance of the back surface protection sheet for solar cell module of the present invention,
Using the gas barrier film (1) of Example 1, a back protective sheet for a solar cell module was produced in the same manner as in Example 1 except that the overcoat layer was not provided.
＜比較例２＞
本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートの性能と比較するための比較例として、
実施例１のガスバリア性フィルム（１）の代わりに実施例９で使用したガスバリア性フィルム（７）を使用して、プライマー層を設けない以外は実施例１と同様にして太陽電池モジュール用裏面保護シートを作製した。
<Comparative example 2>
As a comparative example for comparing with the performance of the back surface protection sheet for solar cell module of the present invention,
Back surface protection for solar cell modules in the same manner as in Example 1 except that the gas barrier film (7) used in Example 9 was used instead of the gas barrier film (1) of Example 1 and no primer layer was provided. A sheet was produced.
＜比較例３＞
実施例１で使用したガスバリア性フィルム（１）の無機化合物薄膜層を３０ｎｍの厚さとしたガスバリア性フィルム（９）を使用し、プライマー層およびオーバーコート層を設けない以外は実施例１と同様にして太陽電池モジュール用裏面保護シートを作製した。
<Comparative Example 3>
A gas barrier film (9) having a thickness of 30 nm as the inorganic compound thin film layer of the gas barrier film (1) used in Example 1 was used, and the primer layer and the overcoat layer were not provided. Thus, a back surface protection sheet for a solar cell module was produced.
さらに、上記の実施例１〜１０および比較例１〜３で得られた太陽電池モジュール用裏面保護シートを用いて、図６で示す構成の太陽電池モジュール（６）を作製した。ガラス板からなる太陽電池モジュ−ル用表面保護板（７３）、１００μｍのエチレンー酢酸ビニルシートからなる充填材シートからなる表面側充填材層（７１）、予め配線（７２）を配設した光起電力素子としての太陽電池素子（７０）、１００μｍのエチレンー酢酸ビニルシートからなる充填材シートからなる裏面側充填材層（７４）から構成される裏面側充填材層（７４）側に、実施例１〜１０および比較例１〜３で得られた太陽電池モジュール用裏面保護シートの耐侯性・耐加水分解性を有するフィルム基材が太陽電池モジュールの裏面の充填材層側に配置し、かつ、無機化合物からなる蒸着層がその反対面に位置するように順次に積層し、上記の各層を真空吸引等により一体化して１５０℃、２０分間熱プレスにより加熱圧着成形により一体成形体として、端部をアルミニウムからなる枠体（７５）を装着して、太陽電池モジュ−ルを作成した。 Furthermore, the solar cell module (6) of the structure shown in FIG. 6 was produced using the back surface protection sheet for solar cell modules obtained in said Examples 1-10 and Comparative Examples 1-3. Photovoltaic surface protection plate (73) for solar cell module made of glass plate, surface side filler layer (71) made of filler sheet made of 100 μm ethylene-vinyl acetate sheet, and wiring (72) previously disposed Example 1 on the back side filler layer (74) side composed of a solar cell element (70) as a power element and a back side filler layer (74) made of a filler sheet made of a 100 μm ethylene-vinyl acetate sheet No. 10 and Comparative Examples 1 to 3 are provided on the filler layer side of the back surface of the solar cell module, and the film base material having the weather resistance and hydrolysis resistance of the back surface protection sheet for solar cell module, and inorganic The vapor-deposited layers composed of the compounds are sequentially laminated so that they are located on the opposite side, and the above-mentioned layers are integrated by vacuum suction or the like, and heated and pressed by hot pressing at 150 ° C. for 20 minutes. As a one-piece molded body, a frame body (75) made of aluminum was attached to the end portion to prepare a solar cell module.
上記で得られた太陽電池モジュール用裏面保護シートおよびこの裏面保護シートを用いた太陽電池モジュールについて、下記の試験法に基づいて初期の水蒸気バリア性および高温・高湿試験後における水蒸気バリア性と太陽電池モジュ−ルの電力出力について評価し
た。その評価結果を太陽電池モジュール用裏面保護シートの構成と共に下記表１〜３に示す。
About the back surface protection sheet for solar cell modules obtained above and the solar cell module using this back surface protection sheet, the initial water vapor barrier property and the water vapor barrier property and solar after high temperature / high humidity test based on the following test methods The power output of the battery module was evaluated. The evaluation result is shown to the following Tables 1-3 with the structure of the back surface protection sheet for solar cell modules.
［水蒸気バリア性の評価］
水蒸気透過率測定装置（ＭＯＣＯＮ社製）を用いて、４０℃−９０％ＲＨの測定雰囲気における水蒸気透過率を測定した。
[Evaluation of water vapor barrier properties]
The water vapor transmission rate in a measurement atmosphere of 40 ° C.-90% RH was measured using a water vapor transmission rate measuring device (manufactured by MOCON).
［高温・高湿試験］
温度８５℃、湿度８５％、１０００ｈｒの環境試験を行った。
[High temperature and high humidity test]
An environmental test was performed at a temperature of 85 ° C., a humidity of 85%, and 1000 hours.
［電力出力評価］
ＪＩＳ規格Ｃ８９９１に基づいて、太陽電池モジュールの高温・高湿環境試験を行い、試験前後の光起電力の出力を測定して、出力保持率を測定した。
[Evaluation of power output]
Based on JIS standard C8991, the high temperature and high humidity environment test of the solar cell module was performed, the output of the photovoltaic power before and after the test was measured, and the output retention rate was measured.
表１〜３の結果から、実施例１〜１０で得られた本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートは、高温・高湿試験後の水蒸気透過率が試験前の初期の水蒸気透過率と殆ど変化せず、高温・高湿試験後においてもガスバリア性を維持している。これに対して、比較例１〜３で得られた太陽電池モジュール用裏面保護シートは、高温・高湿試験後の水蒸気透過率が著しく増大し、高温・高湿環境下でのガスバリア性能が維持できず、長期間にわたる過酷な自然環境に耐え得ることが困難であることを示唆するものである。したがって、実施例１〜１０で得られた本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートを使用した太陽電池モジュールに比較して、比較例１〜３で得られた太陽電池モジュール用裏面保護シートを使用した太陽電池モジュールは太陽電池モジュールの太陽電池として電力出力特性（出力保持率）においても劣る。 From the results of Tables 1 to 3, the back surface protection sheet for solar cell modules of the present invention obtained in Examples 1 to 10 has almost the same water vapor transmission rate after the high temperature / high humidity test as the initial water vapor transmission rate before the test. The gas barrier properties are maintained even after high temperature and high humidity tests. On the other hand, the back surface protection sheet for solar cell modules obtained in Comparative Examples 1 to 3 significantly increases the water vapor permeability after the high temperature / high humidity test, and maintains the gas barrier performance in the high temperature / high humidity environment. This suggests that it is difficult to withstand the harsh natural environment over a long period of time. Therefore, compared with the solar cell module using the back surface protection sheet for solar cell modules of the present invention obtained in Examples 1 to 10, the back surface protection sheet for solar cell modules obtained in Comparative Examples 1 to 3 is used. The obtained solar cell module is inferior in power output characteristics (output retention rate) as a solar cell of the solar cell module.
このことは、本発明の太陽電池モジュール用裏面保護シートは、ガラス転移点温度（Ｔｇ）４０℃以上の耐侯性・耐加水分解性を有するフィルム基材の少なくとも片面に無機化合物からなる蒸着層を有するガスバリア性フィルムと、このガスバリア性フィルムに配置された耐熱性を有するフィルム基材とを有する構成の裏面保護シートであるから、長期間にわたる過酷な自然環境に耐え得る、耐熱性、耐候性、耐加水分解性、防湿性、軽量性等の諸特性に優れる、特に、水蒸気（水分）や酸素等の侵入を防止するガスバリア性を著しく向上する。このことから、高温・高湿環境下でのガスバリア性能および太陽電池としての電力出力特性を長期にわたり維持することが可能な耐久性を有し、かつ、安価な太陽電池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を提供することができる。 This means that the back protective sheet for solar cell module of the present invention has a vapor deposition layer made of an inorganic compound on at least one surface of a film substrate having a glass transition temperature (Tg) of 40 ° C. or higher and having weather resistance and hydrolysis resistance. Since it is a back surface protection sheet having a structure having a gas barrier film having heat resistance and a film base material having heat resistance arranged in the gas barrier film, it can withstand a severe natural environment over a long period of time, heat resistance, weather resistance, It is excellent in various properties such as hydrolysis resistance, moisture proofing, and light weight, and in particular, the gas barrier property for preventing invasion of water vapor (moisture), oxygen and the like is remarkably improved. From this, it is possible to maintain the gas barrier performance under high temperature and high humidity environment and the power output characteristics as a solar cell for a long period of time, and the inexpensive back surface protection sheet for solar cell and the The used solar cell module can be provided.
１、２、３、４・・・太陽電池モジュール用裏面保護シート
５、６・・・太陽電池モジュール
１０、３０・・・耐熱性を有するフィルム基材
２０、４０、５０、６０・・・無機化合物からなる蒸着層を設けたガスバリア性フィルム２１、４１、５１、６１・・・耐侯性・耐加水分解性を有するフィルム基材
２２、４２、５２、６２・・・無機化合物からなる蒸着層
５３、６３・・・プライマー層
５４、６４・・・オーバーコート層
７０・・・光起電力素子としての太陽電池素子
７１・・・表面側充填材層
７２・・・配線
７３・・・太陽電池モジュール表面保護シート
７４・・・裏面側充填材層
７５・・・枠体
1, 2, 3, 4 ... back protective sheet for
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