JP5609115B2 - 太陽電池裏面封止材用フィルム、太陽電池裏面封止材および太陽電池モジュール - Google Patents

Description

本発明は、長期にわたる過酷な屋外環境下での使用に耐え得る耐光性、耐湿熱性を有し、なおかつ意匠性、最外層で用いる場合に必要な端子ボックス接着用シリコーン樹脂との密着力にも優れた着色層を有する太陽電池裏面封止材用フィルム、及びそれを用いた太陽電池裏面封止材、太陽電池モジュールに関する。

近年、石油、石炭をはじめとする化石燃料の枯渇が危ぶまれ、これらの化石燃料により得られる代替エネルギーを確保するための開発が急務とされている。このため原子力発電、水力発電、風力発電、太陽光発電等の種々の方法が研究され、実際の利用に及んでいる。太陽光エネルギーを電気エネルギーに直接変換することが可能な太陽光発電は、半永久的で無公害の新たなエネルギー源として実用化されつつあり、実際に利用される上での価格性能比の向上が目覚しく、クリーンなエネルギー源として非常に期待が高い。

太陽光発電に使用される太陽電池は、太陽光のエネルギーを直接電気エネルギーに変換する太陽光発電システムの心臓部を構成するものであり、シリコンなどに代表される半導体からできている。その構造としては、太陽電池素子を直列、並列に配線し、２０年程度の長期間にわたって素子を保護するために種々のパッケージングが施され、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は太陽電池モジュールと呼ばれ、一般に太陽光が当たる面をガラスで覆い、熱可塑性樹脂からなる充填材で間隙を埋め、裏面を封止シートで保護した構成となっている。熱可塑性樹脂からなる充填材としては、透明性が高く、耐湿性にも優れているという理由でエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂（以下、ＥＶＡ樹脂）が用いられることが多い。一方、裏面封止材には、機械強度、耐候性、耐熱性、耐水性、耐化学薬品性、光反射性、水蒸気遮断性、EVA樹脂に代表される充填材との熱接着性、意匠性、最外層の端子ボックス取り付け用シリコーン系樹脂との密着力といった特性が要求されるだけではなく、紫外線光に暴露されることから耐光性に優れることが要求される。

従来から用いられている裏面封止材用フィルムとしては、白色のポリフッ化ビニルフィルム（デュポン（株）、商品名：テドラー（登録商標））が例示でき、該フィルムでポリエステルフィルムをサンドイッチした積層構成の裏面封止材は当該用途で幅広く用いられている。また、ポリエステルフィルムの片面又は両面に、紫外線吸収剤、光安定化剤が配合されたアクリル樹脂塗膜を形成したフィルムが耐光性フィルム（特許文献１）や、ポリエステルフィルムに耐候性処方剤（紫外線吸収剤や光安定化剤）を練り込んだ仕様も提案、実用化されている。また、ポリエステルフィルムなどの層内に酸化チタンなどの白色顔料を練りこんで、製膜された白色フィルムも実用化されており、紫外線光暴露に伴うフィルム外観の変化が小さいという観点では、耐光性を有することが知られている（特許文献２）。

特開２００５−０１５５５７号公報 特開平１１−２９１４３２号公報

しかしながら、前記のポリフッ化ビニルフィルムは、耐候性に優れたフィルムであるが、一方で機械的強度が弱く、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することがある。さらに、高価であるために太陽電池モジュールの低価格化の点でも障害となる。また、特許文献２に記載の通り紫外線吸収剤、光安定化剤が配合されたアクリル樹脂塗膜を形成したフィルムでは、耐光性を発現するためには乾燥塗膜重量で５ｇ／ｍ^２程度の比較的厚い塗膜を形成しなければならない。また白色などに代表される有色フィルムとし、裏面封止剤の意匠性を高めるためには、比較的高価な有色フィルムと組み合わせる必要がある。また、特許文献２に記載の通り白色顔料が練り込まれ、製膜された白色フィルムなどの場合には、顔料成分の光吸収能により紫外線暴露に伴うフィルム外観の変化が小さいという観点では、ある程度の耐ＵＶ性を有するが、主材料の樹脂は耐光化されていないため、例えば破断強伸度などに代表されるフィルム特性そのものは、紫外線光照射に伴い序々に低下するといった問題もある。また、近年太陽電池モジュールそのものの長寿命化に関する開発が活発に行われているのに併せて、欧州を中心に太陽電池モジュールが地上面に斜め立てかけ型に設置される場合が増えている。そのようなケースでは地表面からの照り返し紫外線光に長期にわたり暴露されることで、長期に亘り安定な耐光性を有する層が裏面封止材の外層面に形成配されていない場合には、封止材は黄変し、フィルム外観の美麗性が損なわれるだけでなく、極端な場合には封止材にクラックなどが発生し、電気絶縁性や水蒸気遮断性などシートに要求される種々の特性が損なわれる懸念もある。

本発明は、かかる課題を解決するために、次のような構成を採用する。すなわち、
（１） 基材フィルムの少なくとも片面に、アクリルポリオール系樹脂に紫外線吸収剤及び光安定化剤を共重合させた樹脂と、着色顔料と、可塑剤とを含む樹脂層が積層された太陽電池裏面封止材用フィルムであり、該着色顔料が白色顔料又は黒色顔料であり、該アクリルポリオール系樹脂に紫外線吸収剤及び光安定化剤を共重合させた樹脂１００質量部に対し、該着色顔料を１０〜５００質量部含み、該可塑剤を４〜４０質量部含む太陽電池裏面封止材用フィルム、
（２） 前記可塑剤が、ポリエステル系可塑剤、エポキシ系可塑剤およびフタル酸エステル系可塑剤からなる群より選ばれた少なくとも１種である（１）の太陽電池裏面封止材用フィルム、
（３） 前記樹脂層が、ポリイソシアネート樹脂を含有する（１）又は（２）の太陽電池裏面封止材用フィルム、
（４） 前記ポリイソシアネート樹脂が、脂肪族系イソシアネート樹脂、脂環族系イソシアネート樹脂及び芳香脂肪族系イソシアネート樹脂からなる群より選ばれた少なくとも１種である（３）の太陽電池裏面封止材用フィルム、
（５） 前記着色顔料が白色顔料であって、該白色顔料が酸化チタンである（１）〜（４）のいずれかに記載の太陽電池裏面封止材用フィルム、
（６） （１）〜（５）のいずれかに記載の太陽電池裏面封止材用フィルムの前記樹脂層が積層された面とは反対側の面に、白色フィルム、無機酸化物蒸着層を有するフィルム及びエチレン−酢酸ビニル共重合体との熱接着性を有するフィルムからなる群より選ばれた少なくとも１つのフィルムが積層された太陽電池用裏面封止材、
（７） （６）に記載の太陽電池裏面封止材の前記樹脂層が積層された側とは反対側の面と、太陽電池モジュールのシリコンセル充填材層面とを接着してなる太陽電池モジュール、である。

本発明によれば、長期にわたる過酷な屋外環境下での使用に耐え得る耐光性、耐湿熱性を有し、なおかつ意匠性、最外層で用いる場合に必要な端子ボックス接着用シリコーン樹脂との密着力にも優れた着色層を有する太陽電池裏面封止材用フィルムが得られる。

また、本発明の太陽電池裏面封止材用フィルムを用いれば、シリコンセル充填材層との密着力、光線反射率に優れ、太陽電池モジュールの性能を向上させ、その性能を長期にわたり保持可能とし得る太陽電池裏面封止材が得られる。

[太陽電池裏面封止材用フィルム]
本発明の太陽電池裏面封止材用フィルムは、基材フィルムの少なくとも片面に、アクリルポリオール系樹脂に紫外線吸収剤及び光安定化剤を共重合させた樹脂と、着色顔料と、可塑剤とを含む樹脂層を積層した構成とすることで、従来よりも優れた耐光性、耐湿熱性を有し、なおかつ意匠性、最外層で用いる場合に必要な端子ボックス接着用シリコーン樹脂との密着力にも優れた着色フィルムが得られるものである。

[基材フィルム]
本発明の太陽電池裏面封止材用フィルムには種々の樹脂フィルムを基材として用いることができる。具体的には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などのポリエステル樹脂フィルムやポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート、ポリプロピレン、ポリエチレンなどの樹脂フィルム、これらの樹脂を混合した樹脂フィルムが挙げられる。中でも強度、寸法安定性、熱安定性に優れていることからポリエステル樹脂フィルムが好ましく、さらに安価であることからＰＥＴやＰＥＮ等のポリエチレンテレフタレートフィルムが特に好ましい。また、ポリエステル系樹脂は共重合体であっても良く、共重合成分としては、例えば、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール等のジオール成分、イソフタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸およびそのエステル形成性誘導体のジカルボン酸成分などを使用することができる。

本発明の太陽電池裏面封止材用フィルムは耐光性に優れるため、太陽電池裏面封止材構成において、外気（湿度、温度）や地表面からの照り返し紫外線光に直接さらされる最外層に好適に用いることができる。外気に直接さらされる最外層に用いる観点から基材フィルムとしては耐加水分解性に優れる樹脂フィルムを用いることが好ましい。通常、ポリエステル樹脂フィルムはモノマーを縮合重合させたいわゆるポリマーを原料として製膜されるものであるが、モノマーとポリマーの中間に位置づけられるオリゴマーが１．５〜２質量％程度含まれている。オリゴマーの代表的なものは環状三量体であり、その含有量が多いフィルムは屋外などの長期暴露において機械的強度の低下や、雨水等による加水分解の進行に伴う亀裂、材破などを生じる。これに対して耐加水分解性フィルムにおいては、固相重合法で重合して得られる環状三量体の含有量が１．０質量％以下のポリエステル樹脂を原料としてポリエステル樹脂フィルムを製膜することで、高温高湿度下での加水分解を抑制することが可能であり、さらに耐熱性及び耐候性にも優れたフィルムが得られる。上記環状三量体含有量の測定は、例えばポリマー１００ｍｇをオルトクロロフェノール２ｍｌに溶解させた溶液を用いて、液体クロマトグラフィーにて測定することで樹脂重量に対する含有量（重量％）を測定する方法で求められる。

また、太陽電池裏面封止材用の樹脂フィルムには、必要に応じて、例えば、帯電防止剤、紫外線吸収剤、安定剤、酸化防止剤、可塑剤、滑剤、充填剤、着色顔料等の添加剤を、本発明の効果を損なわない範囲内で添加した樹脂フィルム等も用いることができる。

具体的には、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などのポリエステル樹脂やポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート、ポリプロピレン、ポリエチレンなどの樹脂フィルム、これらの樹脂を混合した樹脂フィルムに白色顔料を練り込んだ樹脂原料を製膜したフィルムが挙げられる。白色フィルムは、バックシートまで入射してきた光を反射させて半導体素子におけるエネルギー変換を補助する目的で用いられ、セルに近い層に配されるのが好ましい。基材フィルムとして好ましく用いられる白色フィルムは、太陽光を反射させ発電効率を向上させる為に使用する。白色フィルムは、好ましくは、波長λ＝５５０ｎｍの反射率が、３０％以上のフィルムであり、より好ましくは、反射率が４０％以上のフィルム、さらに好ましくは、反射率が５０％以上のフィルムである。中でも、強度、寸法安定性、熱安定性に優れていることからポリエステル樹脂フィルムが好ましく、さらに安価であることからＰＥＴやＰＥＮ等のポリエチレンテレフタレートフィルムが特に好ましい。ポリエステル系樹脂フィルムを構成するポリエステル系樹脂は、その構成単位の８０モル％以上がエチレンテレフタレートであるポリエチレンテレフタレートや、その構成単位の８０モル％以上がエチレンナフタレートであるポリエチレンナフタレートや、その構成単位の８０モル％以上がポリ乳酸であるポリ乳酸フィルム等で代表されるが、特に限定されない。また、ポリエステル系樹脂は共重合体であっても良く、共重合成分としては、例えば、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール等のジオール成分、イソフタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸およびそのエステル形成性誘導体のジカルボン酸成分などを使用することができる。

白色顔料としては、酸化チタンや酸化亜鉛を利用することができ、混錬することで白色度が８０％以上、不透明度が８０％以上の白色樹脂フィルムとすることができる。

また、白色樹脂フィルムには、必要に応じて、例えば、帯電防止剤、紫外線吸収剤、安定剤、酸化防止剤、可塑剤、滑剤、充填剤等の添加剤を、本発明の効果を損なわない範囲内で添加した樹脂フィルム等も用いることができる。

上記の太陽電池裏面封止材用の樹脂フィルムの厚さは、特に制限されるものではないが、封止シートの耐電圧特性、コスト等を勘案すると、２５〜２５０μｍの範囲が好ましい。

また、基材フィルムには水蒸気バリア性を付与する目的で蒸着法等により少なくとも一層の無機酸化物層が形成されている水蒸気遮断性フィルムを用いても良い。本発明における「水蒸気遮断性フィルム」とはＪＩＳ K７１２９（２０００年版）に記載のＢ法にて測定される水蒸気透過率が５ｇ/(ｍ^２・ｄａｙ)以下の樹脂フィルムである。水蒸気遮断性樹脂フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などのポリエステル樹脂フィルムやポリプロピレンなどのオレフィン系フィルムの少なくとも一方の表面に、蒸着法等により少なくとも一層の金属薄膜層や無機酸化物層を設けたフィルムが挙げられるが、太陽電池用裏面封止材としては、電気絶縁性が高いことが要求されるため、導電性層である金属薄膜層ではなく、無機酸化物層の方が好ましい。

また、基材フィルムは、強度、寸法安定性、熱安定性に優れていることからポリエステル樹脂フィルムを用いることが好ましく、さらに安価であることからＰＥＴやＰＥＮ等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特に好ましい。ポリエステル系樹脂フィルムを構成するポリエステル系樹脂は、その構成単位の８０モル％以上がエチレンテレフタレートであるポリエチレンテレフタレートや、その構成単位の８０モル％以上がエチレンナフタレートであるポリエチレンナフタレート等で代表されるが、特に限定されない。また、ポリエステル系樹脂は共重合体であっても良く、共重合成分としては、例えば、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール等のジオール成分、イソフタル酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸およびそのエステル形成性誘導体のジカルボン酸成分などを使用することができる。蒸着等により無機酸化物層が設けられたフィルムのガスバリア性は、少なくとも基材であるポリエステル系樹脂フィルムの熱寸法安定性に起因するため、ポリエステル系樹脂フィルムは二軸方向に延伸されたフィルムであることが好ましい。

上記樹脂フィルムの厚さは、無機酸化物層を形成する時の安定性やコスト等の理由から、好ましくは１〜１００μｍの範囲であり、より好ましくは５〜５０μｍの範囲であり、特に好ましくは１０〜３０μｍ程度が実用的である。

本発明において形成される無機酸化物層を構成する無機酸化物としては、金属酸化物および金属窒化酸化物等を例示することができる。また、無機酸化物層は、蒸着法やスパッタリング法、イオンプレーティング法、プラズマ気相成長法（ＣＶＤ）等で形成することができる。ただし、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。真空蒸着法による真空蒸着装置の加熱手段としては、電子線加熱方式、抵抗加熱方式および誘導加熱方式が好ましい。無機酸化物層を構成する金属酸化物としては、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化錫、酸化インジウム合金および酸化珪素等を例示することができ、また金属窒化酸化物としては、酸化窒化珪素等を例示することができる。特に、水蒸気遮断性および生産効率の点などから、酸化アルミニウム、酸化珪素および酸化窒化珪素などの無機酸化物やこれらの混合物が好ましく用いられる。

無機酸化物層の膜厚は、用いられる無機物の種類や構成により適宜選択されるが、一般的には２〜３００ｎｍの範囲であることが好ましく、より好ましくは３〜１００ｎｍの範囲であり、さらに好ましくは５〜５０ｎｍの範囲である。膜厚が３００ｎｍを超えると、特に金属酸化物層の場合にはそのフレキシビリティ（柔軟）性が低下し、製膜後（後加工工程等において）の折り曲げ、引っ張りなどの外力で、薄膜に亀裂やピンホール等を生じる恐れがあり、水蒸気遮断性が著しく損なわれることがある。また、無機物層の形成スピードが低下するため、生産性を著しく低下させることがある。一方、２ｎｍ未満の膜厚では、均一な膜が得られにくく、さらには膜厚が十分でないことがあり、水蒸気遮断性の機能を十分に発現することができないことがある。

さらに、樹脂フィルム、必要に応じて、例えば、コロナ放電やプラズマ放電等の放電処理、あるいは酸処理等の表面処理を行ってもよい。

[樹脂層]
本発明における基材フィルムに積層する樹脂層は、（１）アクリルポリオール系樹脂と紫外線吸収剤及び光安定化剤とを共重合させた樹脂、（２）着色顔料、並びに（３）可塑剤とで構成されている。一般に、樹脂層に紫外線光カット性能を付与し、耐光性を向上させる手法としては、有機系紫外線吸収剤や無機系紫外線吸収剤を単独で、あるいは複数種を混合してバインダー樹脂に混ぜ、さらに光により励起されるラジカルを失活させるメカニズムによって光安定性を増す目的で光安定化剤（ＨＡＬＳ）を併用する。しかし、バインダー樹脂に紫外線吸収剤や光安定化剤を後添加して形成した樹脂層では、高温加湿環境下、あるいは紫外線光受光に伴い、紫外線吸収剤や光安定化剤が塗膜中から塗膜表面にブリードアウトし、ぬれ性、塗膜表面の密着力などが変化するだけでなく、当初発現していた紫外線光カット性能が失われるといった不具合を生じやすい。

これに対して、本発明ではポリエステル樹脂、オレフィン系樹脂などと比較して、比較的耐光性に優れるアクリル系樹脂に紫外線吸収剤及び光安定化剤を共重合させた樹脂をバインダー樹脂として用いる。また、基材フィルムとの密着力向上を目的に、あるいは本発明の太陽電池裏面封止材用フィルムを用いた太陽電池裏面封止材は、太陽電池モジュール製造工程において高温処理に曝されることから、樹脂層の耐熱性向上を目的に、適切な架橋構造を導入可能なようにアクリル系樹脂の中でも特にアクリルポリオール系樹脂を用いる。

紫外線吸収剤および光安定化剤を固定させる共重合モノマーとしては、アクリル系、スチレン系などのビニル系モノマーが汎用性が高く、経済的にも好ましい。かかる共重合モノマーのなかでも、スチレン系ビニルモノマーは芳香族環を有しているため、黄変しやすく、耐光性という点では、アクリル系ビニルモノマーとの共重合が最も好ましく使用される。従ってアクリル系樹脂を構成する１つの重合モノマー成分は、不飽和カルボン酸エステル、不飽和カルボン酸、不飽和炭化水素及びビニルエステルからなる群のうち１つ以上の不飽和化合物である。

使用できる不飽和カルボン酸エステルとしてはメチルメタクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、ｎ−プロピルメタクリレート、イソプロピルアクリレート、イソプロピルメタクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、イソブチルアクリレート、イソブチルメタクリレート、ｔ−ブチルアクリレート、ｔ−ブチルメタクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート等が挙げられる。

使用できる不飽和カルボン酸としてはアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、クロトン酸、フマル酸等が挙げられる。

使用できるその他の単量体としては、ブタジエン、エチレン、酢酸ビニル等が挙げられる。好ましいのは、不飽和カルボン酸エステルである。不飽和カルボン酸エステルのうちメチルメタクリレート、メチルアクリレートが汎用性、価格、対光安定性の観点から特に好ましい。

次に樹脂層の耐熱性向上を目的に導入する架橋構造の基点となる水酸基を導入し、アクリルポリオール系樹脂とするための重合モノマーについて説明する。アクリル樹脂に水酸基を与える目的で用いる重合モノマー成分としては、例えば２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、２−ヒドロキシブチルアクリレート、２−ヒドロキシブチルメタクリレート、２−ヒドロキシビニルエーテル、ポリエチレングリコールメタクリレート、ポリプロピレングリコールモノアクリレート、ポリプロピレングリコールモノメタクリレート等の不飽和化合物の単量体が挙げられる。これらの水酸基を有する不飽和化合物は単独で、または２種類以上組み合わせて選択することができる。

本発明における樹脂層の厚みは０．２〜５μｍが好ましく、さらに好ましくは１〜４μｍ、特に好ましくは２μ〜４μｍである。この樹脂層を塗布方法により形成する場合、樹脂層の厚みが０．２μｍ未満であると、塗工時にはじきや膜切れといった現象を生じ易く、均一な塗膜を形成し難いために、基材フィルムに対する密着力、何より紫外線カット性能が十分に発現しない場合がある。一方、樹脂層の厚みが５μｍを越えると、紫外線カット性能は十分発現するが、塗工方式に制約を生じる（厚膜塗布が可能な特異プロセス、装置制約）、生産コストが高くなる、搬送ロールへの塗膜粘着やそれに伴う塗膜の剥がれ等を生じ易くなるなどの点が懸念される。

本発明における樹脂層を塗布用法により形成するためのコーティング液の溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチル、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、メタノール、エタノールおよび水等を例示することができ、該コーティング液の性状としてはエマルジョン型および溶解型のいずれでも良い。

樹脂層を基材フィルム上に形成する方法は特に制限されるべきものではなく、公知のコーティング手法を用いることができる。コーティング手法としては、種々の方法を適用することができ、例えば、ロールコーティング法、ディップコーティング法、バーコーティング法、ダイコーティング法およびグラビアロールコーティング法等や、これらを組み合わせた方法を利用することができる。なかでも、グラビアロールコーティング法は、コーティング層形成組成物の安定性を増す理由で好ましい方法である。

[紫外線吸収剤]
前記アクリルポリオール樹脂と共重合させる紫外線吸収剤としては、サリチル酸系、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、シアノアクリレート系等の紫外線吸収剤が例示できる。具体的には、例えば、サリチル酸系のｐ−ｔ−ブチルフェニルサリシレート、ｐ−オクチルフェニルサリシレート、ベンゾフェノン系の２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシ−５−スルホベンゾフェノン、２,２’,４,４’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、ビス（２−メトキシ−４−ヒドロキシ−５−ベンゾイルフェニル）メタン、ベンゾトリアゾール系の２−（２’−ヒドロキシ−５’−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２,２’−メチレンビス[４−（１,１,３,３−テトラメチルブチル）−６−（２Ｈベンゾトリアゾール−２−イル）フェノール]、シアノアクリレート系のエチル−２−シアノ−３,３’−ジフェニルアクリレート）、その他として、および２−（４,６−ジフェニル−１,３,５−トリアジン−２−イル）−５−[（ヘキシル）オキシ]−フェノールなどやこれらの変性物、重合物、誘導体などが例示できる。

[光安定化剤]
また、同様に前記アクリルポリオール樹脂と共重合させる光安定化剤としては、ヒンダードアミン系等の光安定化剤が挙げられる。具体的には、ビス（１,２,２,６,６−ペンタメチル−４−ピペリジル）〔［３,５−ビス（１,１−ジメチルエチル）−４−ヒドロキシフェニル］メチル〕ブチルマロネート、ビス（１,２,２,６,６−ペンタメチル−４−ピペリジル）セバケート、メチル（１,２,２,６,６−ペンタメチル−４−ピペリジル）セバケート、デカン二酸ビス［２,２,６,６−テトラメチル−１−オクチルオキシ］−４−ピペリジニル］エステルなどやこれらの変性物、重合物、誘導体などが例示できる。

これらの紫外線吸収剤および光安定化剤をアクリルポリオール系樹脂に共重合する製造方法等については、特開２００２−９０５１５号公報の〔００１９〕〜〔００３９〕に詳細に開示されている。中でもアクリルモノマーと紫外線吸収剤の共重合物を有効成分として含むハルスハイブリッド（登録商標）（（株）日本触媒製）などを使用することができる。

[着色顔料]
本発明において用いる着色顔料は、樹脂層に発色させるおよび色調の維持（退色しない）という目的で用いる。太陽電池用裏面封止シートとしては、光反射性及び意匠性の観点から白色のシートが主流であるが、近年、発電素子間の隙間が白色に見える前記シートと比較して意匠性に優れるという理由で黒色のシートの需要も拡大している。また、これらの顔料自体も特定の波長の光線を吸収および／または反射することから、着色することにより光線から樹脂基材を保護するという効果が得られる。

着色顔料としては、無機顔料、有機顔料等の各種着色顔料を使用できるが、現在実用されている白色あるいは黒色に関しては汎用性、価格、発色性能、また耐紫外線性の観点から白色顔料としては酸化チタンが好ましく、黒色顔料としてはカーボンブラックが好ましい。特に発色の観点から酸化チタンに関しては、その数平均粒子径は０．１〜１．０μｍが好ましく、アクリルポリオール系樹脂に対する分散性やコストの観点からより好ましくは０．２〜０．５μｍである。同様にカーボンブラックに関しては、その数平均粒子径は０．０１〜０．５μｍが好ましく、分散性やコストの観点からより好ましくは０．０２〜０．１μｍである。

前記した着色顔料の配合量に関しては、発色させたい色調の設計に合わせて適宜調整すれば良い。ただし、顔料配合量が少なすぎる場合には意匠性に優れた色調外観が得られないこと、逆に配合量が多すぎる場合にはコストが高くなること、樹脂層の硬度が大幅に向上することによる基材との密着力不良を生じやすくなるなどの理由から、アクリルポリオール系樹脂に紫外線吸収剤及び光安定化剤を共重合させた樹脂１００質量部に対し１０〜５００質量部の範囲が好ましい。

[可塑剤]
次に本発明の樹脂層に含有せしめる可塑剤について説明する。本発明における可塑剤は、基材フィルムと、アクリルポリオール系樹脂及び着色顔料を含む樹脂層との密着力向上に貢献する。元来、アクリルポリオール系樹脂は種々の樹脂フィルムに対する密着力が特段悪い樹脂材料ではないが、樹脂層の着色を目的に着色顔料を比較的高い濃度で配合した場合には樹脂層の硬度が高まり、さらに樹脂層中のアクリルポリオール系樹脂の濃度が相対的に低下するために、基材フィルムと樹脂層との間の密着力は低下する傾向にある。そこで、アクリルポリオール系樹脂と比較して樹脂軟化点が低い傾向にある可塑剤成分を配合することで樹脂層の硬度を調整し、基材フィルムとの密着力を向上させることができる。本発明で用いる可塑剤としては、ポリエステル系可塑剤、エポキシ系可塑剤、フタル酸エステル系可塑剤又はこれらの組み合わせが耐熱性、耐候性、コスト、汎用性などの観点から好ましい。

ポリエステル系可塑剤としては、例えばアジピン酸系可塑剤が好ましく用いられる。エポキシ系可塑剤としては、例えば、エポキシ化脂肪酸エステルが好ましく用いられる。エポキシ系可塑剤としては、エポキシ化植物油も用いることができ、例えば、エポキシ化大豆油、エポキシ化亜麻仁油が例示できる。フタル酸エステル系可塑剤としては、例えば、フタル酸ジオクチル、フタル酸ジイソノニル、フタル酸ジシソデシル、又は、フタル酸ジブチル等が好ましく用いられる。

本発明に用いられる可塑剤としては、例えばポリエステル系可塑剤であるＤＩＣ社製ポリサイザーＷ−２２０ＥＬ、エポキシ系可塑剤であるＤＩＣ社製エポサイザーＷ−１２１、エポキシ化大豆油系可塑剤であるＤＩＣ社製エポサイザーＷ−１００−ＥＬ、フタル酸エステル系可塑剤であるＤＩＣ社製ジオクチルフタレートなどが挙げられる。

可塑剤の配合量に関しては、アクリルポリオール系樹脂に紫外線吸収剤及び光安定化剤を共重合させた樹脂１００質量部に対し、４〜４０質量部の範囲が好ましく、より好ましくは１０〜３０質量部である。可塑剤の配合量が４質量部よりも少ない場合には、その配合効果が小さすぎ、密着力等の改善効果が十分に望めないことがある。一方、４０質量部よりも多い場合には、樹脂層中に占める紫外線吸収剤および光安定化剤を含むアクリルポリオール系樹脂の相対量が大きく減少するために、樹脂層自体の耐紫外線性が低下し、さらには基材フィルムを紫外線から保護する機能（紫外線遮断性能）も損なわれることがある。

[その他添加剤]
さらに、本発明にかかるアクリルポリオール系樹脂を含むコーティング液には、その特性を損なわない限りにおいて、熱安定剤、酸化防止剤、強化剤、劣化防止剤、耐候剤、難燃剤、離型剤、滑剤などを添加してもよい。

使用できる熱安定剤、酸化防止剤及び劣化防止剤としては、例えばヒンダードフェノール類、リン化合物、ヒンダードアミン類、硫黄化合物、銅化合物、アルカリ金属のハロゲン化物あるいはこれらの混合物が挙げられる。

使用できる強化剤としては、例えばクレー、タルク、炭酸カルシウム、炭酸亜鉛、ワラストナイト、シリカ、アルミナ、酸化マグネシウム、珪酸カルシウム、アルミン酸ナトリウム、アルミノ珪酸ナトリウム、珪酸マグネシウム、ガラスバルーン、カーボンブラック、酸化亜鉛、ゼオライト、ハイドロタルサイト、金属繊維、金属ウィスカー、セラミックウィスカー、チタン酸カリウムウィスカー、窒化ホウ素、グラファイト、ガラス繊維、炭素繊維などが挙げられる。

[架橋剤]
また、前記の通り、樹脂層の特性向上の目的でアクリルポリオールの水酸基と反応し得る官能基を有する架橋剤を配合しても良い。架橋剤を併用した場合には、基材フィルムと樹脂層との間の密着力の向上、あるいは架橋構造の導入に伴う樹脂層の耐熱性向上といった効果が得られる。特に、本発明における樹脂層が最外層に位置するように太陽電池裏面封止材の設計を施した場合には、太陽電池モジュール製造工程、具体的にはガラスラミネート工程（セル充填工程）において、樹脂層が最大１５０℃程度の高温下で、長い場合には３０分以上の熱処理に曝されるため、特に耐熱性が要求される。本発明では、アクリルポリオール系樹脂と紫外線吸収剤及び光安定化剤とを共重合させた樹脂を用いることから、該樹脂が有する水酸基と反応し得る架橋剤の使用が可能であり、中でもポリイソシアネート系樹脂を硬化剤として使用し、ウレタン結合（架橋構造）の生成を促す処方が好ましい。架橋剤として用いるポリイソシアネート系樹脂としては、芳香族系ポリイソシアネート、芳香脂肪族系ポリイソシアネート、脂環族系ポリイソシアネートおよび脂肪族系ポリイソシアネート等が例示でき、各々以下に示すジイソシアネート化合物を原料とする樹脂である。

芳香族系ポリイソシアネートの原料となるジイソシアネートとしては、例えば、ｍ−またはｐ−フェニレンジイソシアネート、４，４′−ジフェニルジイソシアネート、１，５−ナフタレンジイソシアネート（ＮＤＩ）、４，４′−、２，４′−又は２，２′−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、２，４−または２，６−トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、および４，４′−ジフェニルエーテルジイソシアネート等が例示される。

芳香脂肪族系ポリイソシアネートの原料となるジイソシアネートとしては、例えば、１，３−または１，４−キシリレンジイソシアネート（ＸＤＩ）や、１，３−または１，４−テトラメチルキシリレンジイソシアネート（ＴＭＸＤＩ）等が例示される。

脂環族系ポリイソシアネートの原料となるジイソシアネートとしては、例えば、１，４−シクロヘキサンジイソシアネート、１，３−シクロヘキサンジイソシアネート、３−イソシアネートメチル−３，５，５−トリメチルシクロヘキシルイソシアネート（イソホロンジイソシアネート；ＩＰＤＩ）、４，４′−、２，４′−または２，２′−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（水添ＭＤＩ）、メチル−２，４−シクロヘキサンジイソシアネート、メチル−２，６−シクロヘキサンジイソシアネート、および１，３−または１，４−ビス（イソシアネートメチル）シクロヘキサン（水添ＸＤＩ）等が例示される。

脂肪族系ポリイソシアネートの原料となるジイソシアネートとしては、例えば、トリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、ペンタメチレンジイソシアネート、１，２−プロピレンジイソシアネート、１，２−、２，３−または１，３−ブチレンジイソシアネート、および２，４，４−または２，２，４−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等が例示される。

ポリイソシアネートの原料としては、これらのジイソシアネートを複数種組み合わせて用いること、ビューレット変性体（脂肪族系）、ヌレート変性体（脂環族系）などの変性体として用いることも可能である。中でもポリイソシアネートの原料としては、樹脂骨格中に紫外線域の光の吸収帯を有する芳香環を含有する樹脂は、紫外線照射に伴い黄変し易いことから、脂環族ポリイソシアネート及び脂肪族ポリイソシアネートを主成分とする硬化剤を用いることが好ましい。さらに、太陽電池モジュールの仕上げ工程で、太陽電池裏面封止材の最外層に付着した樹脂や汚れを拭き取るためにエタノールを用いることが多く、太陽電池裏面封止材の最外層に耐エタノール性が求められるが、脂環族ポリイソシアネートを主成分とする硬化剤を用いることで、脂肪族ポリイソシアネートより樹脂層の硬化が進み、耐エタノール性が向上するため、脂環族ポリイソシアネートを使用することが好ましい。また、アクリルポリオール系樹脂との架橋反応の易進行性、架橋度、耐熱性、耐紫外線性などの観点からヘキサメチレンジイソシアネートのヌレート変性体が好ましい。

[太陽電池裏面封止材]
本発明によって得られる太陽電池裏面封止材用フィルムと他の樹脂フィルムを積層することで太陽電池裏面封止材が得られるが、フィルムを積層させてシート状に加工する手法としては、公知のドライラミネート法が利用できる。ドライラミネート法を用いた樹脂フィルムの貼り合わせには、ポリエーテルポリウレンタン系、ポリエステルポリウレタン系、ポリエステル系、ポリエポキシ系樹脂などを主剤とし、ポリイソシアネート系樹脂を硬化剤とする公知のドライラミネート用接着剤を用いることができる。ただし、これらの接着剤を用いて形成される接着剤層には、接着強度が長期間の屋外使用で劣化することに起因するデラミネーションなどを生じないこと、光線反射率の低下につながる黄変を生じないことなどが必要である。また、接着剤層の厚みとしては、好ましくは１〜５μｍの範囲である。１μｍ未満であると十分な接着強度が得られ難い場合がある。一方、５μｍを越えると接着剤塗工のスピードが上がらない、接着力を発現させる（主剤及び硬化剤間の架橋反応を促進する）目的で行うエージングに長時間を要すること、さらには接着剤使用量が増加することなどを理由に生産コストが上がるため、好ましくない。

本発明にかかる接着剤層の形成に用いる材料としては、公知のドライラミネート用接着剤を使用することができる。一般にドライラミネート用接着剤は主剤および架橋剤の２つの樹脂を希釈溶媒で希釈して調合したものが用いられるが、架橋剤としては活性水酸基との反応性に富み、その反応速度及び初期密着力の発現が早いイソシアネート基含有ポリマーを用いる処方が好ましい。これらの利点に加えて、基材フィルムとの接着強度が高く、さらにその接着強度の恒温安定性、長期耐久性にも優れる接着性樹脂層を形成することができる。このイソシアネート基含有ポリマーと組合せて用いる主剤樹脂としては、ポリエーテル系、ポリエステル系、ポリオール系などのウレタン系樹脂やエポキシ系樹脂を例示することができ、詳細な要求特性、加工条件適性に応じて、適宜選択して用いることができる。また、太陽電池裏面封止材の構成によっては、上記の接着剤層にもＵＶ光が到達し、樹脂の光劣化を誘引することも考えられる。そのような観点から、接着剤層の形成に用いる樹脂としては芳香環を含有しない、あるいは含有量の少ない脂肪族系樹脂あるいは脂環族系樹脂が好ましい。

次に、本発明の太陽電池裏面封止材用フィルムを用いた太陽電池裏面封止材について記す。太陽電池裏面封止材には水蒸気遮断性、光反射性、長期耐湿熱・耐光耐久性、対セル充填剤密着力、電気絶縁性などに代表される種々の特性が要求される。現在、これらの要求特性を満たすべく、機能分割の考え方に則って、種々の機能性フィルム、蒸着、ウェットコーティングなどの加工技術を組み合わせた各社各様のシート設計（積層設計）がなされている。

本発明では、本発明の太陽電池裏面封止材用フィルムに、耐加水分解性を有するフィルム、白色フィルム、無機酸化物蒸着を有するフィルム、ＥＶＡとの熱接着性を有するフィルムの１つ以上を積層することにより、各種要求特性を満たす太陽電池裏面封止用保護シート得る。好ましくは、太陽電池裏面封止材用フィルムの基材フィルムとは異なる種類のフィルムを積層することである。特に、太陽電池モジュールに組み込んだときに外側となる太陽電池裏面封止材の部分には、耐加水分解性を有するフィルムを基材フィルムとし、この基材フィルムに、本発明における樹脂層を形成した耐加水分解性・耐光性コーティングフィルムを配す設計が好ましい。耐加水分解性を有するフィルムを配すことで、それよりも内層側に位置する層（接着剤層、フィルム層など）は加水分解から守られる。また、最外層側に紫外線カット性能を有する樹脂層が位置するため、この樹脂層より内側の層は紫外線から保護される。一方、基材フィルムの樹脂層が積層された面とは反対面には白色フィルム、無機酸化物蒸着を有するフィルム、ＥＶＡとの熱接着性を有するフィルムのうち、1種類以上のフィルムが積層されるのが好ましい。白色フィルムを積層した場合には光反射性が付与され、無機酸化物蒸着層を有するフィルムを積層した場合には水蒸気遮断性が付与され、またＥＶＡとの熱接着性を有するフィルムを積層した場合には対セル充填材層密着力が付与される。また、本発明の太陽電池裏面封止材用フィルムに積層するフィルムは必ずしも１枚である必要はなく、付与したい特性に応じて、適宜各部材フィルムを組み合わせ、太陽電池裏面封止材を設計すれば良い。

また、太陽電池裏面封止材の構成中、本発明における樹脂層上も含めて、いずれかの層に機能性付与を目的とする蒸着層、スパッタ層、ウェットコーティング層などが形成されていても良い。

[太陽電池モジュール]
上記のようにして作成した太陽電池裏面封止材を太陽電池モジュールに使用するに際し、太陽電池裏面封止材の樹脂層が積層された側とは反対側の面を太陽電池モジュールのシリコンセル充填材層面とに接着させ、つまり太陽電池裏面封止材の樹脂層が積層された側を外側に向けて、太陽電池モジュールに組み込む。

次に、実施例を挙げて、具体的に本発明の太陽電池裏面封止材用フィルム及びそれを用いた太陽電池裏面封止材について説明する。実施例中で「部」とは、特に注釈のない限り「質量部」であることを意味する。

＜特性の評価方法＞
本発明で用いた特性の評価方法は、下記のとおりである。

（１）塗布量測定
耐光性コート層（樹脂層）の塗布量は、コート層形成後に５００ｃｍ^２の面積に切り出し、その試験片の質量を質量（１）とした。次に、その試験片から樹脂層をメチルエチルケトンに溶解させ、剥がし取り、再び試験片の質量を測定し、質量（２）とした。続いて、下式に基づき、単位面積当たりの塗布量を算出した。この塗布量測定を３つの試験片について行い、その平均値を塗布量とした。
・塗布量［ｇ／ｍ^２］＝{（質量（１））−（質量（２））}×２０。

（２）水蒸気透過率の測定
温度４０℃、湿度９０％ＲＨの条件で、米国、モコン（ＭＯＣＯＮ）社製の水蒸気透過率透過率測定装置（機種名、パ−マトラン（登録商標）Ｗ３／３１）を使用してＪＩＳ Ｋ７１２９（２０００年版）に記載のB法（赤外センサー法）に基づいて測定した。また、２枚の試験片について各々測定を１回行い、２つの測定値の平均値を水蒸気透過率の値とした。水蒸気透過率の値が５ｇ/(ｍ^２・ｄａｙ)以下であれば合格である。

（３）紫外線カット性能の評価（分光スペクトル測定）
太陽電池裏面封止材用フィルムの紫外線カット性能は、ＪＩＳ Ｋ ７１０５（２００６年度版）に基づいて、島津製作所社製紫外可視近赤外分光光度計ＵＶ−３１５０を使用し分光スペクトルの測定を実施した。ＵＶ光領域の光線カット性能について、特に３６０ｎｍの波長の透過率を測定することで評価した。３６０ｎｍの波長の透過率が５％以下であれば合格である。

（４）基材フィルム／コーティング層（樹脂層）間の密着強度評価
作製した太陽電池裏面封止材用フィルムの基材フィルムとコーティング層（樹脂層）との間の密着力（塗膜密着力）について、ＪＩＳ Ｋ ５４００（１９９０年版）に記載の方法に基づいてクロスカット試験を実施し、下記の特性分類をした。
＋＋：１００マス塗膜残存／１００マス中
＋：８１〜９９マス塗膜残存／１００マス中
−：８０マス以下の塗膜残存／１００マス中。

（５）耐紫外線性評価
岩崎電気社製アイスーパーＵＶテスターＳＵＶ−Ｗ１５１を用いて、６０℃×５０％ＲＨ雰囲気にて紫外線強度１６０ｍＷ／ｃｍ^２で１２０時間、２４０時間紫外線照射後の表色系ｂ値の測定を行った。また、太陽電池裏面封止用フィルムについては紫外線カット性能の評価、基材フィルム／コーティング樹脂層間の密着強度評価についても、それらの特性の耐紫外線性評価の目的で実施した。なお、実施例および比較例で作製した太陽電池裏面封止材の外層側耐紫外線性評価は、前記の照射条件で２４０時間紫外線照射を行った前後の表色系ｂ値の変化を評価結果とした。

（６）耐湿熱性評価
エスペック社製プレッシャクッカーＴＰＳ−２１１を用いて、１２０℃、１００％ＲＨの環境下で４８時間、９６時間の熱処理を太陽電池裏面封止材用フィルムに施した。その後、太陽電池裏面封止材用フィルムの紫外線カット性能の評価、基材フィルム／コーティング層間の密着強度評価について、それらの特性の耐湿熱性評価の目的で実施した。

（７）耐エタノール性評価
耐光性コート層の耐エタノール性は、サンプルをエタノール中に５分間浸し、その後キムワイプ（登録商標）を使用して５０回こすった後、塗膜の状態を観察し、下記分類とした。
＋：処理前と塗膜状態変化なし
−：基材と塗膜の剥離がみられる。

（８）充填材との接着強度の測定
ＪＩＳ Ｋ ６８５４に基づいて、ＥＶＡシートとの接着力を測定した。試験した疑似太陽電池モジュールサンプルは作製した太陽電池裏面封止材の内層側（基材フィルムのコート層を積層した面とは反対面）面にＥＶＡシートを重ね、さらにその上に厚さ０．３ｍｍの半強化ガラスを重ね、市販のガラスラミネーターを用いて真空引き後に１３５℃加熱条件下、２９．４Ｎ／ｃｍ^２荷重で１５分プレス処理をしたものを用いた。ＥＶＡシートは、サンビック（株）製の厚さ５００μｍのシートを用いた。接着強度試験の試験片の幅は１０ｍｍとし、２つの試験片について各々測定を１回行い、２つの測定値の平均値を接着強度の値とした。接着強度は１００Ｎ／５０ｍｍ以上あることが実用上問題ないレベルと判断する。

（９）ジャンクションボックス接着用シリコーン樹脂接着性の評価
耐光性コート層と電気系統の端子ボックス（ジャンクションボックス）を接着させるために使用される専用のシリコーン樹脂との密着力を以下の方法で評価した。太陽電池裏面封止材用フィルムの耐光性コート層（樹脂層）上にダウコーニング社製Ｓｏｌａｒ ＰＶ（登録商標）８０４を塗布し、もう１枚の太陽電池裏面封止材用フィルムを、耐光性コート層同士が向かい合うように重ね、接着した。この接着サンプルを室温下、１週間放置し、乾燥させて作製したサンプルを試験片とした。この試験片から幅１５ｍｍの短冊状に測定用試験片を３本切り出し、前述の充填材との接着強度の測定と同様の方法で剥離角度を９０°の状態で接着強度測定を行った。測定は３本の短冊状試験片それぞれについて１回行い、得られた強度の平均値をシリコーン樹脂接着強度の値とした。なお、現在、東レ（株）製 ルミラー（登録商標） Ｘ１０Ｓは太陽電池裏面封止材において最外層用フィルムとして使用されており、シリコーン樹脂接着性は十分実用上問題無い強度（８N／１５ｍｍ）が得られていることから、その接着強度を実用上の要求特性レベルと判断する。

（耐光性コート層（樹脂層）形成用塗料１〜５の調整）
（株）日本触媒株式会社製の、紫外線吸収剤及び光安定化剤（HALS）がアクリルポリオール樹脂に架橋されたことを特徴とするコーティング剤であるハルスハイブリットポリマー（登録商標）ＢＫ１（固形分濃度：４０質量％、アクリル樹脂１とする）に表１に示す配合の着色顔料および溶剤を一括混合し、ビーズミル機を用いて分散した。その後、同じく表１に示す配合の可塑剤を添加して、固形分濃度が５０質量％である樹脂層形成用主剤塗料１〜５を得た。

次に前述の方法で得た樹脂層形成用塗料にヌレート型（脂環族系）ヘキサメチレンジイソシアネート樹脂である住化バイエル社製 デスモジュール（登録商標）Ｎ３３００（固形分濃度：１００質量％）をアクリル樹脂１との固形分比が３３／８の比になるように予め計算した量配合し、さらに固形分濃度２０質量％（樹脂固形分濃度）の塗料となるように予め算出した希釈剤：酢酸ｎ−プロピルを量りとり、１５分間攪拌することにより固形分濃度２０質量％（樹脂固形分濃度）の耐光性コート層形成用塗料１〜５を得た。

なお、上記の調整に用いた着色顔料および可塑剤としては下記の製品を使用した。
白色顔料：酸化チタン粒子 テイカ社製 ＪＲ−７０９
黒色顔料：カーボンブラック粒子 デグサ社製 スペシャルブラック４Ａ
可塑剤１：ＤＩＣ社製ポリエステル系可塑剤 ポリサイザーＷ−２２０ＥＬ
可塑剤２：ＤＩＣ社製エポキシ系可塑剤 エポサイザーＷ−１２１
可塑剤３：ＤＩＣ社製エポキシ化大豆油系可塑剤 エポサイザーＷ−１００−ＥＬ
可塑剤４：ＤＩＣ社製フタル酸エステル系可塑剤 ジオクチルフタレート。

（耐光性コート層形成用塗料６の調整）
硬化剤として、ヌレート型（脂環族系）ヘキサメチレンジイソシアネート樹脂である住化バイエル社製 デスモジュール（登録商標）Ｎ３３００（固形分濃度：１００質量％）を用いる換わりに、ビューレット型（脂肪族系）ヘキサメチレンジイソシアネート樹脂である住化バイエル社製 デスモジュール（登録商標）Ｎ３２００（固形分濃度：１００質量％）を用いる以外は耐光性コート層形成用塗料１の調整と同様の方法で耐光性コート層形成用塗料６を得た。
（耐光性コート層形成用塗料７の調整）
ハルスハイブリットポリマー（登録商標）ＢＫ１（固形分濃度：４０質量％）を用いる換わりに、メチルメタクリル酸および２−ヒドロキシエチルメタクリレートを原料とするアクリル樹脂に、紫外線吸収剤及び光安定化剤（HALS）を架橋せずに後添加した樹脂（固形分濃度：４０質量％、アクリル樹脂２とする）を用いる以外は耐光性コート層形成用塗料１の調整と同様の方法で耐光性コート層形成用塗料７を得た。

（耐光性コート層形成用塗料８の調整）
着色顔料を配合しない以外は耐光性コート層形成用塗料１の調整と同様の方法で耐光性コート層形成用塗料８を得た。

（耐光性コート層形成用塗料９の調整）
可塑剤を配合しない以外は耐光性コート層形成用塗料１の調整と同様の方法で耐光性コート層形成用塗料９を得た。

（ドライラミネート用接着剤の調整）
ＤＩＣ（株）製ドライラミネート剤 ディックドライ（登録商標）ＬＸ−９０３を１６質量部、硬化剤として大日本インキ化学工業（株）製ＫＬ−７５を２質量部、および酢酸エチルを２９．５質量部量りとり、１５分間攪拌することにより固形分濃度２０質量％のドライラミネート用接着剤を得た。

（接着層形成用塗料の調整）
三井化学ポリウレタン（株）製ドライラミネート剤 タケラック（登録商標）Ａ−３１０（ポリエステルポリウレタン樹脂）を１２質量部、三井化学ポリウレタン（株）製の芳香族系ポリイソシアネート樹脂である タケネート（登録商標）Ａ−３を１質量部、および酢酸エチルを２１２質量部量りとり、１５分間攪拌することにより固形分濃度３質量％の接着層形成用塗料を得た。

（熱接着性樹脂層形成用塗料の調整）
中央理化工業（株）製のＥＶＡ系３元共重合樹脂含有水性エマルジョン塗料である アクアテックス（登録商標）ＭＣ−３８００を２０質量部、イソプロピルアルコールを１０．８質量部、および水を２２．６質量部量りとり、１５分間攪拌することにより固形分濃度１５質量％の熱接着性樹脂層形成用塗料を得た。

（実施例１）
基材フィルムとして東レ（株）製の環状三量体の含有量が１重量％以下である耐加水分解性ポリエチレンテレフタレートフィルム ルミラー（登録商標）Ｘ１０Ｓ（１２５μｍ）を準備した。この基材フィルムの一方の面に、ワイヤーバーを用いて耐光性コート層形成用塗料１を塗布し、１５０℃で３０秒間乾燥し、乾燥後塗布量が２．０ｇ／ｍ^２となるように耐光性コート層（樹脂層）を設けた。このようにして太陽電池裏面封止材用フィルム（以下、封止材用フィルム）１を製造した。

（実施例２）
乾燥後塗布量が３．２ｇ／ｍ^２となるように耐光性コート層（樹脂層）を設けた以外は実施例１に記載の方法と同様にして封止材用フィルム２を製造した。

（実施例３）
耐光性コート層形成用塗料１の換わりに耐光性コート層形成用塗料２を塗布する以外は実施例２に記載の方法と同様にして封止材用フィルム３を製造した。

（実施例４）
耐光性コート層形成用塗料１の換わりに耐光性コート層形成用塗料３を塗布する以外は実施例２に記載の方法と同様にして封止材用フィルム４を製造した。

（実施例５）
耐光性コート層形成用塗料１の換わりに耐光性コート層形成用塗料４を塗布する以外は実施例２に記載の方法と同様にして封止材用フィルム５を製造した。

（実施例６）
耐光性コート層形成用塗料１の換わりに耐光性コート層形成用塗料５を塗布する以外は実施例２に記載の方法と同様にして封止材用フィルム６を製造した。

（実施例７）
耐光性コート層形成用塗料１の換わりに耐光性コート層形成用塗料６を塗布する以外は実施例２に記載の方法と同様にして封止材用フィルム７を製造した。

（比較例１）
耐光性コート層形成用塗料１の換わりに耐光性コート層形成用塗料７を塗布する以外は実施例２に記載の方法と同様にして封止材用フィルム８を製造した。

（比較例２）
耐光性コート層形成用塗料１の換わりに耐光性コート層形成用塗料８を塗布する以外は実施例２に記載の方法と同様にして封止材用フィルム９を製造した。

（比較例３）
耐光性コート層形成用塗料１の換わりに耐光性コート層形成用塗料９を塗布する以外は実施例２に記載の方法と同様にして封止材用フィルム１０を製造した。

（比較例４）
耐光性コート層を形成しないで、ルミラー（登録商標）Ｘ１０Ｓ（東レ（株）製、１２５μｍ）を封止材用フィルム１１として、比較例とする。

以上で得られた、実施例１〜７、比較例１〜４の耐光性フィルムを用いて、上記の評価方法により、特性を評価した。結果を表２，３に示す。

（実施例１〜７と、比較例１との比較）
比較例１で得られる封止材用フィルム８の耐光性コート層は、紫外線吸収剤及び光安定化剤（HALS）を架橋せずに後添加したアクリル樹脂を用いている。そのため、高温加湿環境下、あるいは紫外線受光に伴い、紫外線吸収剤や光安定化剤が塗膜中から塗膜表面にブリードアウトし、紫外線カット性能が失われるため、基材フィルムのΔｂ値が増加し、黄変が発生する。一方、実施例１〜７で得られる封止材用フィルム１〜７の場合、紫外線照射試験を長時間（２４０時間）にわたって続けても、L値、ｂ値で代表するフィルム外観の色調にはほとんど変化が見られない。

（実施例１〜７と、比較例２との比較）
比較例２で得られる封止材用フィルム９の耐光性コート層は、着色顔料を含まない。そのため、フィルム外観・色調を変化させることはできないが、紫外線カット性能は紫外線吸収剤および光安定化剤が共重合されたアクリル樹脂の性能により高い性能を示している。ただし、さらに紫外線照射を継続した長期屋外使用を想定した場合には、表色系ｂ値の変化が実施例１〜７で得られる封止材用フィルムと比較して大きくなる。このことから、着色顔料を配合することで、フィルム外観の色調コントロールが行えるだけでなく、顔料による光線の吸収あるいは反射の効果に起因して、フィルムの耐紫外線性がより向上していることがわかる。

（実施例１〜５，７と、比較例３との比較）
比較例３で得られる封止材用フィルム１０の耐光性コート層は、可塑剤を含まない。そのため、基材フィルムとコート層間の密着力が初期の状態からやや不足しており、耐湿熱試験および紫外線照射試験を行った後の塗膜（コート層）は、基材フィルムに対する密着力がさらに悪化している。これは、アクリルポリオール樹脂バインダーの量を超える程の白色顔料（酸化チタン）を配合した結果、乾燥（形成）後の塗膜硬度が大きくなったためと考えられる。湿熱試験あるいは紫外線照射試験の際には、さらに熱、光のエネルギーにより塗膜状態が変化し、基材フィルムとの密着力も顕著に悪化する傾向がある。実用上は本発明のコート層がモジュール最外面に位置するような設計を想定していることから、高温高湿下、紫外線受光環境に長時間曝した場合には、ジャンクションボックスが、コート層と一体化した状態で裏面封止シートから脱落する事態も想定される。

（実施例１〜７と、比較例４との比較）
比較例４で得られる封止材用フィルム１１（コート層が形成されていないルミラー（登録商標）Ｘ１０Ｓフィルムそのもの）は、紫外線カット性能が無く、フィルムの色調を整え得る着色顔料層も形成されていない。そのため、紫外線の照射に伴い、樹脂劣化、黄変が発生する。従って、太陽電池裏面封止材の最外層に用いた場合には、極端なケースではフィルムに割れ、ピンホールなどが生じ、電気絶縁性、水蒸気遮断性など、封止シートに要求される機能が失われるだけでなく、太陽電池モジュールの動作にも影響する懸念がある。

（実施例１〜５，７と、実施例６との比較）
実施例６で得られる封止材用フィルム６の耐光性コート層は、着色顔料としてカーボンブラックを含有する。従って、フィルム外観は黒色となり、従来樹脂層にカーボンブラックなどに代表される黒色顔料を練りこんだコンパウンドを原料として、製膜する方法で製造していた黒色樹脂フィルムをコート加工で得ることができる。さらに、アクリルポリオール樹脂が紫外線遮断性能を有するばかりでなく、樹脂自体の耐紫外線性にも優れるため、基材フィルムを紫外線から保護する機能も兼ね備える。また、実施例１〜５，７で得られる封止材用フィルム１〜５，７と同様に、紫外線遮断性能の耐湿熱性及び耐紫外線性も十分に兼ね備えている。
（実施例１〜６と、実施例７との比較）
実施例７で得られる封止材用フィルム７の耐光性コート層は、硬化剤としてビューレット型（脂肪族系）ヘキサメチレンジイソシアネート樹脂を用いている。そのため、ヌレート型（脂環族系）ヘキサメチレンジイソシアネート樹脂と比べて塗膜の硬化が進みにくく、封止材用フィルムの最外層に必要な特性である耐エタノール性が低下する傾向が実施例１〜６に対してある。

（実施例８）
実施例２に記載の方法で得た封止材用フィルム２の耐光性コート層とは反対側のフィルム表面に、ドライラミネート用接着剤をワイヤーバーで塗布し、８０℃で４５秒間乾燥して３．５μｍの接着剤層１を形成した。次に、接着剤層１に、光反射性フィルムとして東レ（株）製白色ポリエチレンテレフタレートフィルム ルミラー（登録商標）Ｅ２０Ｆ（５０μｍ）をハンドローラーを用いて貼り合わせた。さらに、このラミネートフィルムの耐光性コート層とは反対側のフィルム表面に、ドライラミネート用接着剤をワイヤーバーで塗布し、８０℃で４５秒間乾燥して３．５μｍの接着剤層２を形成した。これとは別に、水蒸気バリア性フィルムを有する東レフィルム加工（株）製 酸化アルミ蒸着ポリエチレンテレフタレートフィルム バリアロックス（登録商標）１０３１ＨＧＴＳ（１２μｍ）の酸化アルミ蒸着層とは反対側の面に、接着層形成用塗料及び熱接着性樹脂層形成用塗料を下記条件で２ヘッドのタンデム型ダイレクトグラビアコーターを用いて順次、塗工した水蒸気バリア性フィルムを用意した。この水蒸気バリア性フィルムの酸化アルミ蒸着層面と、先ほどのラミネートフィルムの接着剤層２の面とが面するように配し、ハンドローラーを用いて貼り合わせた。このようにして作製したフィルム３枚からなるシートを４０℃に加熱したオーブン内で３日間エージングして太陽電池裏面封止材１を得た。
・接着層塗工条件：乾燥膜厚０．２μｍ狙い、乾燥オーブン設定温度１２０℃
・熱接着性樹脂層塗工条件：乾燥膜厚１．０μｍ狙い、乾燥オーブン設定温度１００℃
・塗工スピード：１００ｍ／ｍｉｎ
・エージング：塗布・巻取り後、４０℃下で２日間エージング。

（実施例９）
水蒸気バリア性フィルムの換わりに、ＥＶＡシートとの密着力に優れる東レフィルム加工（株）製ポリエチレンフィルム（５０μｍ）を用いた以外は、実施例８に記載の方法と同様にして太陽電池裏面封止材２を得た。

（実施例１０）
封止材用フィルム２の換わりに封止材用フィルム６を用いた以外は、実施例８に記載の方法と同様にして太陽電池裏面封止材３を得た。

（比較例５）
封止材用フィルム１の換わりに封止材用フィルム９を用いた以外は、実施例８に記載の方法と同様にして太陽電池裏面封止材４を得た。

（比較例６）
封止材用フィルム１の換わりに封止材用フィルム１０を用いた以外は、実施例８に記載の方法と同様にして太陽電池裏面封止材５を得た。

（比較例７）
封止材用フィルム１の換わりに封止材用フィルム１１を用いた以外は、実施例８に記載の方法と同様にして太陽電池裏面封止材６を得た。

（実施例８〜１０と、比較例５との比較）
実施例８〜１０に記載の方法で得られる太陽電池裏面封止材１〜３は、いずれも太陽電池モジュール構成において外層側に位置する耐光性コート層側への紫外線照射に伴う、基材フィルムとコーティング層間の密着力の低下は見られず、さらに、コーティング層および基材フィルムの黄変は非常に小さい。また、太陽電池裏面封止材に要求される特性である充填材（EVA）との密着力にも優れ、ガスバリア性フィルムを構成中に含む封止材１および３は水蒸気遮断性にも優れる。一方、比較例５に記載の方法で得られる太陽電池裏面封止材４は最外層の耐光性コート層に着色顔料を含まないため、モジュール内面の配線パターンなどを目隠しする効果は得られず、また紫外線照射に伴う封止材外観の色調変化（Δｂ値で代表して示す）が見られる。従って、さらに長時間紫外線に曝されれば、耐光性コート層の内層に位置する基材フィルム層にまで紫外線が到達し、少しずつ樹脂劣化を引き起こすことが予想される。

（実施例８〜１０と、比較例６との比較）
比較例６に記載の方法で得られる太陽電池裏面封止材５は最外層の耐光性コート層に可塑剤を含まないため、封止材の最外層に位置する耐光性コート層と基材フィルムとの間の密着力が初期の時点でやや不十分であり、湿熱試験あるいは紫外線照射試験を行った後には密着強度不良に至る。このようなコート層特性であるために、シリコーン樹脂接着性に関しても、実用上問題の無いルミラーＸ１０Ｓフィルムを、コート層を形成することなく封止材最外層に使用している封止材６と比較して大幅に弱い強度となっている。基材フィルムと耐光性コート層間の密着力が湿熱試験あるいは紫外線照射試験の進行に伴い低下する挙動から、屋外環境に曝された場合に、シリコーン樹脂、つまりは端子ボックスとの接着力も低下していき、極端なケースでは端子ボックスがコート層ごと剥離するという事態も懸念される。

（実施例８〜１０と、比較例７との比較）
比較例７に記載の方法で得られる太陽電池裏面封止材６は、その最外層に耐光性コート層が形成されておらず、すなわち紫外線カット性コート層が形成されていないため、その耐紫外線性は全く無い。従って、フィールド設置型など地表面などからの照り返しの紫外線に曝される可能性がある設置形態を想定した太陽電池モジュールの用途には、裏面封止材として使用することはできない。

上記の各実施例と比較例の結果から明らかなように、本発明の手法によれば、長期にわたる過酷な屋外環境下での使用に耐え得る耐光性、耐湿熱性を有し、なおかつ意匠性、最外層で用いる場合に必要な端子ボックス接着用シリコーン樹脂との密着力にも優れた着色層を有する太陽電池裏面封止材用フィルムが得られる。

また、本発明の好ましい態様によれば、シリコンセル充填材層との密着力、光線反射率に優れ、太陽電池モジュールの性能を向上させ、その性能を長期にわたり保持可能とし得る太陽電池裏面封止材が得られる。

本発明の太陽電池裏面封止用シートは、耐光性、耐湿熱性に優れるだけでなく、意匠性、最外層で用いる場合に必要な端子ボックス接着用シリコーン樹脂との密着力にも優れ、太陽電池モジュールにおいて好適に用いられることから、本発明の太陽電池裏面封止用シートおよびそれを用いた太陽電池モジュールは有用である。

Claims (7)

1. 基材フィルムの少なくとも片面に、アクリルポリオール系樹脂に紫外線吸収剤及び光安定化剤を共重合させた樹脂と、着色顔料と、可塑剤とを含む樹脂層が積層された太陽電池裏面封止材用フィルムであり、該着色顔料が白色顔料又は黒色顔料であり、該アクリルポリオール系樹脂に紫外線吸収剤及び光安定化剤を共重合させた樹脂１００質量部に対し、該着色顔料を１０〜５００質量部含み、該可塑剤を４〜４０質量部含む太陽電池裏面封止材用フィルム。
2. 前記可塑剤が、ポリエステル系可塑剤、エポキシ系可塑剤およびフタル酸エステル系可塑剤からなる群より選ばれた少なくとも１種である請求項１の太陽電池裏面封止材用フィルム。
3. 前記樹脂層が、ポリイソシアネート樹脂を含有する請求項１又は２の太陽電池裏面封止材用フィルム。
4. 前記ポリイソシアネート樹脂が、脂肪族系イソシアネート樹脂、脂環族系イソシアネート樹脂及び芳香脂肪族系イソシアネート樹脂からなる群より選ばれた少なくとも１種である請求項３の太陽電池裏面封止材用フィルム。
5. 前記着色顔料が白色顔料であって、該白色顔料が酸化チタンである請求項１に記載の太陽電池裏面封止材用フィルム。
6. 請求項１に記載の太陽電池裏面封止材用フィルムの前記樹脂層が積層された面とは反対側の面に、白色フィルム、無機酸化物蒸着層を有するフィルム及びエチレン−酢酸ビニル共重合体との熱接着性を有するフィルムからなる群より選ばれた少なくとも１つのフィルムが積層された太陽電池用裏面封止材。
7. 請求項６に記載の太陽電池裏面封止材の前記樹脂層が積層された側とは反対側の面と、太陽電池モジュールのシリコンセル充填材層面とを接着してなる太陽電池モジュール。