以下に、本発明の一実施形態について図� ��を用いて詳細に説明するが、本発明はこの� ��施形態に限定されることはない。

 本発明の太陽電池裏面封止用シートは、� ��陽電池モジュールを構成する充填剤、特に� ��チレン‐酢酸ビニル共重合体と貼り合わさ� ��る面に、「皮膜軟化点温度100℃以上の水分� ��アイオノマー型ポリウレタン樹脂100質量部� ��対し、多官能イソシアネート系化合物、多� ��能エポキシ系化合物、メラミン系化合物、� ��記一般式(I)で表される構造を有する化合物� ��ら少なくとも1種以上選ばれる架橋剤を0.1~10 質量部、さらにポリアクリル酸あるいはその 誘導体を0.1~10質量部配合したコーティング組 成物」からなる易接着コート層を設けたこと を特徴とする。

(一般式(I)において、R1、R2、R3、R4は水素、 ハロゲン、アルキル基、アルコキシル基、(� �タ)アクリロイル基、アリル基、ビニル基、� ��リシジル基、イソシアネート基、メルカプ� ��基、アミン基を有する置換基のいずれかか� ��選択される。)

<太陽電池裏面封止用シート>
 先ず、本発明を適用した太陽電池裏面封止� ��シートについて説明する。
 本発明を適用した太陽電池裏面封止用シー� ��は、例えば図1A、図1Bに示す太陽電池裏面封 止用シート1A,1Bのように、易接着コート層2a,2 bが、ポリエステルからなる基材3a,3bの内側(� �陽電池モジュールを構成する充填材と貼り� �わされる面)に設けられている。
 太陽電池裏面封止用シート1Bでは、基材3bの 外側に、第1接着剤層4と、バリア性基材6と、 第2接着剤層8と、最外層(耐候性を有する基材 )9とが順に設けられている。バリア性基材6は 、基材3bと同じ材質からなるポリエステル層7 に、オーバーコート層5aと無機化合物蒸着層5 bとが、第1接着剤層4側から順に設けられてな る。

<易接着コート層>
 易接着コート層2a,2bは、太陽電池裏面封止� �シート1A,1Bヘの密着性と太陽電池モジュール を構成する充填材への密着性を考慮して設計 されるものであり、特に、充填材としてよく 用いられるエチレン‐酢酸ビニル共重合体へ の密着性を考慮する必要がある。通常、太陽 電池モジュールの充填材として用いられるエ チレン‐酢酸ビニル共重合体は、酢酸ビニル 含有量が10~40重量%であるものが用いられ、太 陽電池モジュールの耐熱性、物理的強度を確 保するために、熱あるいは光などによりエチ レン‐酢酸ビニル共重合体が架橋されている 。

 エチレン‐酢酸ビニル共重合において、� ��架橋を行う場合は通常有機過酸化物が用い� ��れ、70℃以上の温度で分解してラジカルを� �生するものが使用されている。通常、半減� �10時間の分解温度が50℃以上のものが用いら� ��、2,5‐ジメチルヘキサン‐2,5‐ジハイドロ� ��シパーオキサイド、2,5‐ジメチル‐2,5‐ジ( t‐ブチルパーオキシ)ヘキシン‐3、ジ‐t‐� �チルパーオキサイド、t‐ブチルクミルパー� ��キサイド、2,5‐ジメチル‐2,5‐ジ(t‐ブチ� �パーオキシ)ヘキサン、ジクミルパーオキサ� ��ド、α,α´ビス(t‐ブチルパーオキシイソプ� ��ピル)ベンゼン、n‐ブチル‐4,4‐ビス‐(t‐ ブチルパーオキシ)バレレート、t‐ブチルパ� ��オキシベンゾエート、ベンゾイルパーオキ� ��イドなどが用いられている。

 光硬化を行う場合には光増感剤が用いるこ� ��ができ、水素引き抜き型(二分子反応型)で� �る、ベンゾフェノン、オルソベンゾイル安� �香酸メチル、4‐ベンゾイル‐4´‐メチルジ� ��ェニルサルファイド、イソプロピルチオキ� ��ントンなどを用いることができる。
 内部開裂型開始剤としては、ベンゾインエ� ��テル、ベンジルジメチルケタールなど、α� �ヒドロキシアルキルフェノン型として、2‐� ��ドロキシ‐2‐メチル‐1‐フェニルプロパ� �、1‐オン‐1‐ヒドロキシシクロヘキシルフ ェニルケトン、アルキルフェニルグリオキシ レート、ジエトキシアセトフェノンなどが使 用できる。更に、α‐アミノアルキルフェノ� ��型として、2‐メチル‐1‐[4(メチルチオ)フ� ��ニル] ‐2‐モリフォリノプロパン‐1、2‐� ��ンジル‐2‐ジメチルアミノ‐1‐(4‐モリフ ォリノフェニル)‐ブタノン‐1などが、また� ��シルフォスフィンオキサイドなども用いる� ��とができる。

 また、太陽電池モジュールを構成するガ� ��ス板との接着を考慮してシランカップリン� ��剤も配合することができる。具体的には、� ��ニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(β� ��メトキシエトキシ)シラン、γ‐メタクリロ� ��シプロピルトリメトキシシラン、ビニルト� ��アセトキシシラン、γ‐グリシドキシプロ� �ルトリメトキシシラン、γ、グリシドキシプ ロピルトリエトキシシラン、β‐(3,4‐エポキ シシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラ� �、γ‐クロロプロピルメトキシシラン、ビニ ルトリクロロシラン、γ‐メルカプトプロピ� ��トリメトキシシラン、γ‐アミノプロピル� �リエトキシシラン、N‐β(アミノエチル)‐γ� ��アミノプロピルトリメトキシシランなどを� ��合することができる。

 更に、接着性及び硬化を促進する目的で� ��エポキシ基含有化合物を配合してもよい。� ��ポキシ基含有化合物の具体例としては、ト� ��グリシジルトリス(2‐ヒドロキシエチル)イ� ��シアヌレート、ネオペンチルグリコールジ� ��リシジルエーテル、1,6‐ヘキサンジオール� ��グリシジルエーテル、アクリルグリシジル� ��ーテル、2‐エチルヘキシルグリシジルエー テル、フェニルグリシジルエーテル、フェノ ールグリシジルエーテル、P‐t‐ブチルフェ� ��ルグリシジルエーテル、アジピン酸ジグリ� ��ジルエステル、ο‐フタル酸ジグリシジル� �ステル、グリシジルメタクリレート、ブチ� �グリシジルエーテル等の化合物や、エポキ� �基を含有した分子量が数百から数千のオリ� �マーや重量平均分子量が数千から数十万の� �リマーを配合することができる。

 そしてさらに、充填材の架橋、接着性、� ��械的強度、耐熱性、耐湿熱性、耐候性など� ��向上させる目的で、アクリロキシ基、メタ� ��リロキシ基又はアリル基含有化合物を添加� ��ることができる。このような化合物として� ��(メタ)アクリル酸誘導体、例えばそのアル� �ルエステルやアミドが最も一般的であり、� �ルキル基としては、メチル、エチル、ドデ� �ル、ステアリル、ラウリルのようなアルキ� �基の他に、シクロヘキシル基、テトラヒド� �フルフリル基、アミノエチル基、2‐ヒドロ� ��シエチル基、3‐ヒドロキシプロピル基、3� �クロロ‐2‐ヒドロキシプロピル基などが挙� ��られる。また、(メタ)アクリル酸とエチレ� �グリコール、トリエチレングリコール、ポ� �エチレングリコール、グリセリン、トリメ� �ロールプロパン、ペンタエリスリトール等� �多官能アルコールとのエステルも同様に用� �ることができる。アミドとしては、アクリ� �アミドが代表的である。また、アリル基含� �化合物としては、トリアリルシアヌレート� �トリアリルイソシアヌレート、フタル酸ジ� �リル、イソフタル酸ジアリル、マレイン酸� �アリル等を配合することができる。

 さらには、難燃性を付与するための無機化� ��物や、耐候性を付与するための紫外線吸収� ��、酸化劣化防止のための酸化防止剤も種々� ��配合することができる。
 このように、太陽電池モジュールを構成す� ��エチレン‐酢酸ビニル共重合体は、太陽電� ��モジュールとして要求される機能を満たす� ��く、各種添加剤を配合した樹脂組成物であ� ��ことが多い。そのため、太陽電池裏面封止� ��ートと太陽電池モジュールを構成する充填� ��との接着性を考慮するには、単にエチレン� ��酢酸ビニル共重合体との接着ではなく、各� ��添加剤が配合された樹脂組成物に対する接� ��という認識を持つ必要があり、上述した各� ��添加剤が、接着に対して有利に働くことも� ��れば不利に働く可能性もあることを考慮す� ��必要がある。そこで、この充填材であるエ� ��レン‐酢酸ビニル共重合体との密着性を向� ��させるべく誠意検討を行った結果、以下に� ��明する易接着コート層が有効であることが� ��認された。

 本発明者らは、易接着コート層2a,2bとし� �、まず「水分散アイオノマー型ポリウレタ� �樹脂、そして多官能イソシアネート系化合� �、多官能エポキシ系化合物、メラミン系化� �物、一般式(I)で表される構造を有する化合� �から少なくとも1種以上から選ばれる架橋剤� ��さらにポリアクリル酸あるいはその誘導体� ��配合したコーティング組成物」を用いるこ� ��を検討した。

「水分散アイオノマー型ポリウレタン樹脂」
 水分散アイオノマー型ポリウレタン樹脂は� ��多塩基酸またはそのエステル形成誘導体と� ��リオールまたはそのエステル形成誘導体を� ��いて得られた「ポリエステルポリオール」� ��、末端/側鎖に水酸基を有する「アクリルポ リオール」や、ポリエチレングリコール、ポ リプロピレングリコールなどの「ポリエーテ ルポリオール」に、鎖長伸長剤として、トリ レンジイソシアネート、キシリレンジイソシ アネートあるいはその水素添加物、ヘキサメ チレンジイソシアネート、4‐4´ジフェニル� �タンジイソシアネートあるいはその水素添� �物、イソホロンジイソシアネートなどのジ� �ソシアネート類、あるいはこれらのジイソ� �アネート類を、トリメチロールプロパンな� �の多価アルコールと反応させたアダクト体� �水と反応させることで得られたビューレッ� �体、あるいは三量体であるイソシアヌレー� �体などのポリイソシアネート類を作用させ� �ことによって得られたポリウレタン樹脂の� �造中に、水に対する分散性を向上させるべ� �水酸基、アミノ基、スルホン酸基、カルボ� �酸基、あるいはこれらの塩、などの親水性� �能基を有する化合物を共重合させた構造を� �するものである。これらの親水性官能基は� �マルジョンとしての分散安定性を付与させ� �だけでなく、溶剤可溶型のポリウレタン樹� �と比較し、各種基材、特にポリエステル基� �などとの密着性を向上させることが可能で� �り、基材密着性という点では、特にカルボ� �酸基、スルホン酸基、あるいはこれらの塩� �好ましい。

 次に、本発明者らは、この水分散アイオノ� ��ー型のポリウレタン樹脂の皮膜軟化点温度� ��検討し、皮膜軟化点温度が100℃以上の耐熱� ��を有するポリウレタン樹脂を用いることと� ��た。
 上述したように、水分散アイオノマー型の� ��リウレタン樹脂は、スルホン酸基、カルボ� ��酸基、あるいはこれらの塩が構造中に導入� ��れることで、各種基材に対する密着性を向� ��させることが可能である。しかしながら、� ��剤可溶型ポリウレタン樹脂よりも各種基材� ��の密着性が向上するためには、スルホン酸� ��、カルボン酸基、あるいはこれらの塩と基� ��表面の水素結合性、イオン結合性を向上さ� ��る必要があるが、これらの結合は水に対し� ��弱いといった問題がある。
 そのため、上述した85℃‐85%RHの環境下に保 管しても密着性の低下を伴わないためには、 上記保存環境における皮膜の流動性、あるい は多湿下保存に伴う水の透過の影響を妨げる 分子構造の設計が必要となる。つまり、水分 散アイオノマー型ポリウレタン樹脂の耐熱性 を向上させることが必要であり、このような 観点から、本発明で用いる水分散アイオノマ ー型のポリウレタン樹脂の熱流動開始温度は 100℃以上、より好ましくは150℃以上、さらに 好ましくは180℃以上の耐熱性を有するポリウ レタン樹脂であることが好ましい。

 また、この水分散アイオノマー型のポリ� ��レタン樹脂にさらに耐熱性を向上させると� ��う点で、架橋剤を配合することも好ましい� ��このような架橋剤としては、トリレンジイ� ��シアネート、キシリレンジイソシアネート� ��るいはその水素添加物、ヘキサメチレンジ� ��ソシアネート、4-4´ジフェニルメタンジイ� �シアネートあるいはその水素添加物、イソ� �ロンジイソシアネートなどのジイソシアネ� �ト類、あるいはこれらのイソシアネート類� �、トリメチロールプロパンなどの多価アル� �ールと反応させたアダクト体、水と反応さ� �ることで得られたビューレット体、あるい� �三量体であるイソシアヌレート体などのポ� �イソシアネート類、あるいはこれらのポリ� �ソシアネート類をアルコール類、ラクタム� �、オキシム類などでブロック化させたブロ� �クポリイソシアネート類を用いることが可� �である。さらには、アイオノマー型ポリウ� �タンの親水性基を利用した各種架橋剤も用� �ることが可能であり、例えば、エポキシ系� �合物、メラミン系化合物、あるいは一般式(I )で表される構造を有する化合物が挙げられ� �。

 具体的には、ビニルトリエトキシシラン� ��ビニルトリス(β‐メトキシエトキシ)シラン 、γ‐メタクリロキシプロピルトリメトキシ� ��ラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ‐� �リシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ ‐グリシドキシプロピルトリエトキシシラン 、β‐(3,4‐エポキシシクロヘキシル)エチル� �リメトキシシラン、γ‐クロロプロピルメト キシシラン、ビニルトリクロロシラン、γ‐� ��ルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ� �アミノプロピルトリエトキシシラン、N‐β(� ��ミノエチル)‐γ‐アミノプロピルトリメト� ��シシラン、γ‐イソシアナートプロピルト� �エトキシシランなどの各種シランカップリ� �グ剤などが挙げられる。

 特に、これらの一般式(I)で表される構造� ��有する化合物を配合すると、太陽電池用充� ��材のEVAに配合されている各種添加剤、例え� ��シランカップリング材などと作用すること� ��期待され、コート材と充填材であるEVAとの� ��着性向上に期待される。これらの架橋剤の� ��合量は、水分散アイオノマー型のポリウレ� ��ン樹脂100部に対し0.1~10部が挙げられる。0.1� ��より少ないと架橋剤添加の効果が得られに� ��い。また10部より多いと、添加剤のタイプ� �よっては著しくコート剤としてのポットラ� �フを短くさせてしまう。

 しかしながら、これだけでは耐湿熱密着性� ��足りないという現状に関し、本発明者らは� ��に鋭意検討を行った結果、易接着コート層2 a,2bの組成を以下のように規定することで、� �しくこの耐湿熱密着性能が向上することを� �出し、本発明を完成させた。
 すなわち、本発明における易接着コート層2 a,2bは、皮膜軟化点温度100℃以上の水分散ア� �オノマー型ポリウレタン樹脂100質量部に対� �、多官能イソシアネート系化合物、多官能� �ポキシ系化合物、メラミン系化合物、上記� �般式(I)で表される構造を有する化合物から� �少なくとも1種以上選ばれる架橋剤を0.1~10質� ��部配合し、さらにポリアクリル酸あるいは� ��の誘導体を0.1~10質量部の範囲で配合したコ� ��ティング組成物であることとした。

 このような材料としては、モノマーとし� ��(メタ)アクリル酸を主成分とし、アルキル� �としてメチル基、エチル基、n‐プロピル基� ��i‐プロピル基、n‐ブチル基、i‐ブチル基� ��t‐ブチル基、2‐エチルヘキシル基、シク� �ヘキシル基であるアルキル(メタ)アクリレー ト系モノマーを共重合させたポリマー、さら には、(メタ)アクリルアミド、N‐アルキル(� �タ)アクリルアミド、N,N‐ジアルキル(メタ)� �クリルアミド(アルキル基としては、メチル� ��、エチル基、n‐プロピル基、i‐プロピル� �、n‐ブチル基、i‐ブチル基、t‐ブチル基� �2‐エチルヘキシル基、シクロヘキシル基等) 、N‐アルコキシ(メタ)アクリルアミド、N,N‐ ジアルコキシ(メタ)アクリルアミド、(アルコ キシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、 ブトキシ基、イソブトキシ基等)、N‐メチロ� ��ル(メタ)アクリルアミド、N‐フェニル(メタ )アクリルアミドなどのアミド基含有モノマ� �、2‐ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート� �2‐ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート� �どの水酸基含有モノマー、グリシジル(メタ) アクリレート、アリルグリシジルエーテル等 のグリシジル基含有モノマー、(メタ)アクリ� ��キシプロピルトリメトキシシラン、(メタ)� �クリロキシプロピルトリエトキシランなど� �シラン含有モノマー、(メタ)アクリロキシプ ロピルイソシアネートなどのイソシアネート 基含有モノマーを共重合させたものが挙げら れる。このようなポリアクリル酸あるいはそ の誘導体の中で最も好ましいのは、ポリアク リル酸のナトリウム塩あるいはアンモニウム 塩であり、特にナトリウム塩が好ましい。

 このポリアクリル酸のナトリウム塩ある� ��はアンモニウム塩の効果は下記のように推� ��される。まず、水分散アイオノマー型ポリ� ��レタン樹脂のさらに架橋剤として働いてい� ��可能性がある。ポリアクリル酸のカルボキ� ��ル基と水分散アイオノマー型ポリウレタン� ��脂中のカルボキシル基がフリーの酸として� ��在している場合(このケースはアンモニウム 塩)、会合水素結合による架橋構造を形成し� �いると推測される。また、カルボキシル基� �ナトリウムイオンによる塩として存在して� �る場合、ナトリウムイオンを核としたクラ� �ター型架橋形態を形成していると考えられ� �。

 このように塗膜の架橋密度が高くなって� ��る点だけでなく、ポリアクリル酸自体のガ� ��ス転移温度(Tg)が高いので、拘束点(ポリア� �リル酸添加量が少ないので、樹脂型架橋点� �形成していることになる)の耐熱性も高いこ� ��が、耐湿熱密着性の向上につながると考え� ��れる。また、架橋構造の耐熱性という点で� ��、上記会合水素結合タイプよりはクラスタ� ��型架橋構造の方が耐熱性あるので、結果的� ��ポリアクリル酸のナトリウム塩が好ましい� ��果になっていると判断される。その他、ポ� ��アクリル酸のナトリウム塩やアンモニウム� ��を用いる効果については別途後述するが、0 .1質量部より少ないと、耐湿熱密着性の改善� ��果が低く、10質量部より多いと、この組成� �をウェットコーティング法により塗工する� �程での加工性が低下する。

 また、水分散アイオノマー型ポリウレタン� ��ガラス転移温度(Tg)は50℃以下が好ましく、� ��り好ましくは30℃以下である。ガラス転移� �皮膜軟化とは異なる現象であり、皮膜軟化� �度がポリウレタンの分子量に起因するもの� �ある一方で、ガラス転移温度は分子骨格の� �分に起因するものである。つまり、このよ� �にすることで、低温でミクロブラウン運動� �どの分子運動を起こしやすくしながら、分� �量を大きくすることで耐熱性を付与させる� �とができる。
 また、充填剤であるEVAとの接着は、熱圧着� ��よるラミネートであることから、接着に寄� ��すると考えられる分子間の相互作用を誘発� ��せるためにも、このラミネート時の熱圧着� ��度において分子運動性を発現しやすくさせ� ��骨格を用いていたほうが好ましい。
 つまり、熱接着のように接着を伴う場合に� ��、ガラス転移温度の低い(分子運動しやすい )分子構造的特長を生かし、耐湿熱密着性が� �められる高温長時間環境においては、熱に� �る皮膜流動を伴わない分子設計(分子量を大� ��く)をすることが必要である。

 しかしながら、ガラス転移温度が50℃以� �、好ましくは30℃以下の水分散アイオノマー 型ポリウレタンを用いると、例えば太陽電池 裏面封止フィルムの製造工程、あるいは裏面 封止フィルムをシート状に断裁して積層させ る工程の際に、ブロッキングの恐れが生じる 。そのため、ガラス転移温度(Tg)が50℃以下の 水分散アイオノマー型ポリウレタン(PU‐1)と� ��ガラス転移温度(Tg)が50~80℃の範囲である水� ��散アイオノマー型ポリウレタン(PU‐2)で、� �の配合比(質量比)が(PU‐1)/(PU‐2)=50/50~99/1の� �囲のものが好ましい。(PU‐2)の配合比が1よ� �少ないと、耐湿熱密着性能は得られるがブ� �ッキングの恐れがある。(PU‐2)の配合比が50� ��り多いと上述したラミネート時の熱・圧に� ��ける接着特性が発現しにくく、初期の密着� ��度が得られにくい。好ましくは70/30~90/10の� �囲である。

 また、水分散アイオノマー型ポリウレタン� ��設ける基材3a,3bとして未処理のポリエステ� �基材を用いることが好ましい。このことは� �従来まで公知技術となっているコロナ処理� �施した各種基材の密着向上とは逆の発想と� �る。
 本発明らは、易接着コート2a,2bの耐湿熱密� �性とは、どの部分の密着性なのか、という� �とから検討し、ポリウレタン系コート剤は� �填材であるEVAとは良好な接着性が期待され� �ことから、充填材であるEVAとの密着改善を� �たした場合、次に密着が懸念される所は易� �着コート層2a,2bと易接着コート層2a,2bを設け� ��基材3a,3bとの密着性であることに着目した� �

 上述したように、従来はコロナ処理など� ��各種処理を施すことで、色々なタイプのコ� ��ティング剤の塗工性、密着性に改善を図っ� ��きた。しかし、コロナ処理を施した基材と� ��各種密着性の向上は、接着機構として水素� ��合を利用したタイプであり、この結合様式� ��水・熱に対し非常に弱いタイプである。つ� ��り、易接着コート層2a,2bと基材3a,3bとの密着 性を更に向上させるために検討を行った結果 、未処理のポリエステル基材を用いることで 、コロナ処理などの各種処理を施した基材よ りも大幅に耐湿熱密着性を向上させることが 可能となった。そのため、分子間力や双極子 相互作用など、耐水・耐熱に優れる接着機構 を用いることが要点として挙げられる。

 しかしながら、このような接着機構を用� ��る場合は、未処理のポリエステル基材と易� ��着コート層2a,2bが、ウェットコーティング� �より塗工される際の濡れの状態で大きく影� �を受ける。水分散アイオノマー型ポリウレ� �ンは水溶性(分子レベルで溶解している状態) ではなく、ポリウレタン樹脂の微細粒子が水 に分散されている状態であり、特に水分散タ イプの場合は、基材への濡れの状態で接着特 性が大きく影響を受ける。

 溶媒が水であるコーティング剤を、未処� ��のポリエステルフィルム(例えば表面張力と して38~50mN/m)に塗工する場合は、アルコール� �、ケトン類などの比較的水になじみやすい� �媒を用いるが、特にレベリング剤を配合す� �ことが好ましい。レベリング剤はフッ素系� �塩素系やシリコン系などが代表的であるが� �これらのレベリング剤は接着特性に影響を� �える。より好ましくは、アセチレンジオー� �あるいはアセチレンジオールのエチレンオ� �サイド付加物が挙げられ、上述してきた組� �物から構成される易接着コートの塗液の状� �で10~10000ppm程度の配合、さらに好ましくは100 ~5000ppmの間で好適に使用される。10ppmより少� �いと塗工性に劣り、10000ppmより多いと塗液の 状態におけるレベリング剤の分散安定性に劣 る。

 以上説明したように、太陽電池用裏面封止� ��シート1A,1Bとして、充填剤であるEVAの耐湿� �密着性を向上させるため、EVAへの密着性の� �点、基材3a,3bとの密着性の観点から検討した 結果、易接着コート層2a,2bを形成する樹脂組� ��物について要点をまとめると、以下の通り� ��ある。
[要点1]
 皮膜軟化点温度100℃以上の高分子量であり� ��ガラス転移温度(Tg)が50℃以下である水分散� ��アイオノマー樹脂が好ましく、このような� ��分散型アイオノマー樹脂に対し、架橋剤、� ��リアクリル酸の好ましくはナトリウム塩を� ��合し、充填材であるEVAとの密着性を向上さ� ��ながらも、促進試験のような高温多湿化に� ��ける環境でも熱流動を伴わない耐熱性を有� ��る組成物を用いる。
[要点2]
 このようなコーティング組成物からなる易� ��着コート層2a,2bを、未処理のポリエステル� �材(基材3a,3b)に設ける。その際、未処理のポ� ��エステル基材への塗工性を向上させるため� ��、アセチレンジオールあるいはアセチレン� ��オールのエチレンオキサイド付加物を配合� ��、膜の塗膜密着性を向上させる。

 このような材料設計を行うことで、耐湿� ��密着性に優れる易接着コート層2a,2bを設け� �ことが可能であるが、一点課題が生じる。� �れはガラス転移温度(Tg)が50℃以下である水� �散型アイオノマー樹脂を用いていることか� �、ブロッキングの影響があるということで� �る。その対策として、水分散アイオノマー� �ポリウレタンが、ガラス転移温度(Tg)が50℃� �下の水分散アイオノマー型ポリウレタン(PU� �1)と、ガラス転移温度(Tg)が50~80℃の範囲であ る水分散アイオノマー型ポリウレタン(PU‐2)� ��混合物からなり、質量比が(PU‐1)/(PU‐2)=50/5 0~99/1に配合されていることでブロッキング防 止効果を得ることが可能である。

 さらにブロッキング防止効果を向上させ� ��い場合には、シリカ、炭酸カルシウム、硫� ��バリウム、アルミナなどの各種無機フィラ� ��系ブロッキング防止剤、あるいはステアリ� ��酸やエルカ酸などの脂肪酸のアミド誘導体( 脂肪酸アミド、アマイド)などを配合するこ� �が挙げられる。

 また、易接着コート層は塗膜の塗工面状を� ��れさせて、図2Aに示すような形状の塗膜2dを 備えた易接着コート層2eとすることで、ブロ� ��キング防止効果を付与することが可能であ� ��。塗膜2dの平面形状は、例えば、図2Bに示す ようなドット状、図2C、図2Dに示すようなス� �ライプ状に形成することができる。
 図3A~図3Cに示すように、例えば易接着コー� �2bをロール状で塗工・巻取りを行った場合は 、図3Aに示すように、フラットな塗膜2cでは� �易接着コート層2bは最外層9と全面で接触す� �が、図3Bに示すように、塗工面状のあれた塗 膜2dの場合、基材3cに設けられた易接着コー� �2eと、最外層9aとの接点は、易接着コート層2 eの頂点部(α)で接するのみであり、全体で密� ��している状態と比較し接触面積率が小さい� ��め、巻取り段階やシート積層状態での、易� ��着コート2eを塗工した反対側面とのブロッ� �ング防止効果を得ることが可能である。一� �、EVAとの密着に関しては、熱や圧により熱� �ミネートする形になるため、図3Cに示すよう に、EVA(充填材14)側がこの易接着コート2eの塗 工面状に合わせ密着することが可能である。

 この塗工面状を形成するには、例えば、� ��一平面に設けた易接着コート層2eをウェッ� �段階で縦筋などを設ければよく、塗液の溶� �粘度を50~500mPa・Sの範囲、より好ましくは100~ 300mPa・Sの範囲で、かつチクソトロピック粘� �を示すような状態にさせることで、易接着� �ート2eを塗工する版の版目を利用した塗膜面 状を形成することが可能となる。つまり上記 粘度の範囲では、乾燥温度の熱を利用しても レベリングしにくい状態であるため、グラビ アコートのケースでいえば、斜線版の場合は 塗工した際に斜めストライプ状易接着コート を設けることが可能であり、またメイヤーバ ーコートのように一度ウェットで塗工したコ ート剤をワイヤーロッドで引く(ならす)場合� ��は、流れ方向にストライプ状筋を形成する� ��が可能になる。

 易接着コート2a,2b,2eを設ける方法は特に� �定されることはなく、グラビアコート、リ� �ースコート、ロールコート、ダイコート、� �ンマコートなどの各種コーティング方式に� �設けることが可能であり、通常の乾燥工程� �るいは、必要に応じては熱硬化工程を通し� �も構わない。また、ポリエステル樹脂を溶� �状態で押出し、冷却ロールで冷却すること� �フィルムを製膜した後に易接着コート層を� �け、その後、二軸延伸/熱固定の工程を行な� ��ことで、ポリエステル基材に易接着コート� ��を設けることも可能である。そして図2A~図2 Dに示したような塗工面状を形成する方法は� �ブロッキング対策として必要であると判断� �れた場合に設けることが可能であり、上記� �容に順ずる形態で塗工面状を形成する事が� �能なプロセスが有れば、その方法に制約を� �けない。

 易接着コート層2a,2b,2eは、0.5~10g/m ² の範囲で設けることが好ましく、より好まし くは5~10g/m ² の範囲である。耐湿熱密着性能を向上させる ためには極力厚く設けたほうが好ましく、0.5 より少ないと密着性能が得られない。10g/m ² 以上でも構わないが、接着特性という点では 機能飽和に達しており、それ以上多く設ける ことは、コーティング工程のハンドリング性 が著しく低下する。よって加工性と機能性の 両立を考慮すると上記範囲に入る。溶液粘度 は50mPa・S以下でも構わないが、厚く塗工した い場合には粘度が低すぎると、安定した塗膜 重量を得ることが困難になる。500mPa・Sより� �いと、粘度が高くなりすぎて加工性に劣る� �同時に、コーティング工程でエア噛みに伴� �外観不良を伴う恐れがある。ちなみに上述� �たポリアクリル酸のナトリウム塩やアンモ� �ウム塩は水系塗料のアルカリ増粘剤として� �用するケースがあり、10質量部より多い配合 は、接着機能面では有利に働くかもしれない が、塗液粘度ガ高くなりすぎて、加工が困難 になる恐れがある。
 このような易接着コート層2a,2b,2eを設ける� �とで、太陽電池裏面封止用シート1A,1B,1Cと太 陽電池モジュールの充填材との接着性を向上 させることが可能である。

 これらの易接着コート層2a,2b,2eを設ける� �材3a,3b,3cとしては、フッ素系樹脂、ポリオレ フィン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリア ミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリ アリレート系樹脂などが挙げられるが、耐熱 性、強度物性、電気絶縁性などを考慮すると ポリエステル系樹脂、特に二軸延伸のポリエ ステル系樹脂が好ましい。ポリエステル系樹 脂としては、多塩基酸またはそのエステル形 成誘導体と、ポリオールまたはそのエステル 形成誘導体を用いて得られたものである。多 塩基酸成分として、テレフタル酸、イソフタ ル酸、フタル酸、無水フタル酸、2,6‐ナフタ レンジカルボン酸、1,4‐シクロヘキサンジカ ルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、トリメ リット酸、ピロメリット酸、ダイマー酸、マ レイン酸、イタコン酸などの酸成分を2種以� �、そして、ポリオール成分としてエチレン� �リコール、1,4‐ブタンジオール、ジエチレ� �グリコール、ジプロピレングリコール、1,6� �ヘキサンジオール、1,4‐シクロヘキサンジ� �タノール、トリメチロールプロパン、ペン� �エリストール、キシレングリコール、ジメ� �ロールプロパン、ポリ(エチレンオキシド)グ リコール、ポリ(テトラメチレンオキシド)グ� ��コール、さらにはカルボン酸基やスルホン� ��基やアミノ基あるいはこれらの塩を含有す� ��ポリオール成分を1種あるいは2種以上用い� �ことで得られたポリエステルが挙げられる� �、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチ� �ンテレフタレート、ポリエチレンナフタレ� �トなどの汎用的なポリエステルを用いるこ� �が可能である。これらの基材において、上� �したように易接着コート2a,2b,2eを塗工する面 は未処理のほうが好ましい。

 太陽電池裏面封止用シート1A,1B,1Cは、太� �電池モジュールを保護する目的であるとの� �点から、充填材であるEVAの密着だけでなく� �スバリア性を考慮し、少なくとも上述した� �接着コート層2a,2b,2eを設けたポリエステル基 材を必須成分とする多層構成であることが好 ましい。そして、ガスバリア性という面では 、太陽電池裏面封止用シート1Bのように、無� ��化合物蒸着層5bを設けたガスバリア性基材6� ��用いることが好ましい。

 無機化合物としては、酸化アルミニウム� ��酸化珪素、酸化錫、酸化マグネシウム、酸� ��インジウムあるいはこれらの複合酸化物な� ��が挙げられ、透明で、かつ酸素、水蒸気等� ��ガスバリア性を有するものであればよい。� ��の中では、特に酸化アルミニウム及び酸化� ��素が好ましい。

 ガスバリア性基材6の厚さは、用いられる 無機酸化物の種類・構成により最適条件は異 なるが、一般的には5~300mの範囲内が望ましく 、その値は適宜選択される。膜厚が5mlより薄 いと均一な膜が得られず、かつ、バリア機能 を発現させるための十分な膜厚でない。膜厚 が300nmより厚い場合は薄膜の柔軟性にかけ、� ��的応力により用意に亀裂を生じるおそれが� ��る。好ましくは、10~150mの範囲内である。こ れらの蒸着層を設ける方法としては、通常の 真空蒸着法により形成することができるが、 その他の薄膜形成方法であるスパッタリング 法やイオンプレーティング法、プラズマ気相 成長法(CVD)などを用いることも可能である。� ��た、必要に応じては更なるガスバリア性の� ��上という点から、上記無機化合物の蒸着層� ��に、エチレン‐酢酸ビニル共重合体の部分� ��るいは完全けん化物とシラン化合物からな� ��オーバーコート層5aを設けることもできる� �これらのオーバーコート層5aは主にグラビア コートなどの手法により設けることが可能で ある。

 上述してきた易接着コート層2a,2b,2eを設け� �ことで、充填材であるEVAとの耐湿熱密着性� �向上し、85℃‐85%RH環境では3000h、PCT評価で� �200hを保つことが可能になる。しかしながら� ��そこまで過酷な評価を行うと太陽電池裏面� ��止用シート1A,1B,1C自体が破損する恐れがあ� �。そのため、上記過酷な保存環境において� �、耐候性あるいは耐加水分解性を有する基� �を用いることが好ましい。
 このような材料としては、ポリエチレンテ� ��フタレート(PET)、ポリエチレンナフタレー� �(PEN)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポ� ��シクロヘキサンジメタノールーテレフタレ� ��ト(PCT)から選ばれるポリエステル基材、ポ� �カーボネート系基材、ポリフッ化ビニル(PVF) 、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリクロロト リフルオロエチレン(PCTFE)、ポリエチレンテ� �ラフルオロエチレン(ETFE)、ポリテトラフル� �ロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン� �ーフルオロアルキルビニルエーテル共重合� �(PFA)、テトラフルオロエチレン‐ヘキサフル オロプロピレン共重合体(FEP)から選ばれるフ� ��素系基材、あるいはこれらフッ素系基材の� ��クリル変性物から選択することができる。

 太陽電池裏面封止用シート1A,1B,1Cの材質� �して、二軸延伸のポリエステル基材、例え� �ポリエチレンテレフタレートを用いる場合� �は、特に制限はないが、太陽電池裏面封止� �シート1A,1B,1Cとして必要とされる要求機能に 応じた材料選定を行うことが可能である。例 えば、太陽電池モジュールを製造する際の熱 で収縮の影響が懸念される場合には、アニー ル処理を施すことによって熱収縮率を1%以下� ��好ましくは0.5%以下にしたポリエステル基材 を用いることが可能である。また、耐候性が 要求される場合には、ベンゾフェノン、ベン ゾトリアゾール、トリアジンなどの紫外線吸 収剤、ヒンダードフェノール系、リン系、イ オウ系、トコフェロール系の酸化防止剤、ヒ ンダードアミン系の光安定剤も適宜配合する ことが可能である。また耐候性という点でポ リエステル基材の加水分解が懸念される場合 には、数平均分子量が18000~40000の範囲で、環� ��オリゴマーコンテントが15wt%以下、好まし� �は0.5wt%以下、固有粘度が0.5dl/g以上のポリエ� ��テル基材を用いることが好ましい。

 また、ポリエステル分子末端がカルボン� ��基の場合、熱、水、さらには酸触媒として� ��作用が働き、加水分解に最も影響を受ける� ��め、この末端カルボン酸量を上昇させるこ� ��なく数平均分子量を増加させることが可能� ��固相重合法、あるいは末端カルボン酸基を� ��ルボジイミド系化合物、エポキシ系化合物� ��オキサゾリン系化合物により封止する方法� ��用いることができる。しかしながら、上述� ��た熱収縮率や耐候性という点では、太陽電� ��モジュールとして要求される機能に応じて� ��リエステル基材を選択することが可能であ� ��が、これらに限定されるわけではなく、ご� ��一般的な汎用のポリエチレンテレフタレー� ��などのポリエステル樹脂を基材として用い� ��ことが可能である。これらの基材は易接着� ��ートを塗工する基材3a,3b,3cに用いても、ガ� �バリア基材6の基材としても用いることが可� ��である。

 太陽電池裏面封止用シート1A,1B,1Cに用い� �れる基材は透明でも構わないが、太陽電池� �子の発電効率を向上させるという点から、� �色フィルムを用いることが好ましい。特に� �陽電池裏面封止用シート1A,1B,1Cが多層構成か ら成る場合には、少なくとも充填材と貼り合 わされる基材には白色フィルムを設けること が挙げられる。また、黒色顔料(例えばカー� �ンブラックなど)を用いた黒色フィルムを使� ��することもできる。

 白色フィルムに関しては、酸化チタン、シ� ��カ、アルミナ、炭酸カルシウム、硫酸バリ� ��ム等の白色添加物を添加する「顔料分散タ� ��プ」、あるいはポリエステルフィルムの場� ��には非相溶なポリマーや微粒子を添加し、� ��軸延伸時にブレンド界面で空隙を形成させ� ��ことで白色化させる「微発泡タイプ」など� ��用いることが可能である。
 「微発泡タイプ」において、ポリエステル� ��対し非相溶なポリマーとしては、ポリエチ� ��ン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリメ� ��ルペンテンなどのポリオレフィン系樹脂が� ��ましい。必要に応じて、ポリアルキレング� ��コールまたはその共重合体などを、相溶化� ��として使用することが可能である。微粒子� ��具体例としては、有機粒子や無機粒子が挙� ��られ、シリコン粒子、ポリイミド粒子、架� ��スチレンージビニルベンゼン共重合体粒子� ��架橋ポリエステル粒子、フッ素系粒子など� ��使用される。また、無機粒子としては、炭� ��カルシウム、二酸化珪素、硫酸バリウムな� ��が使用される。

 この易接着コート層2a,2b,2eを設けた基材3a ,3b,3cを含め、各種基材を積層、貼り合わせる 際には、ウレタン系の接着剤などを用いて、 ドライラミネートなどの公知手法により積層 させることが可能である。このようにして、 太陽電池モジュールの充填材であるエチレン ‐酢酸ビニル共重合体系樹脂組成物に対して 良好な密着性を有する、太陽電池裏面封止シ ート1A,1B,1Cを得ることが可能である。

<太陽電池モジュール>
 次に、図4に示す本発明を適用した太陽電池 モジュールMについて説明する。
 この太陽電池モジュールMは、図4に示すよ� �に、ガラス板11と、配線12を配設した光起電� ��素子としての太陽電池セル13と、太陽電池� �面封止シート1A(または1B、1C)と、充填材14a,14 bと、枠体(スペーサー)15とを備え、枠体(スペ ーサー)15によって固定されたガラス板11と太� ��電池裏面封止シート1A(または1B、1C)との間� �気密に封止されると共に、封止された空間� �に太陽電池素子13を配置した状態で充填材14� ��充填された構造を有している。

 太陽電池モジュールMは、図5に示すように� �ラミネーター16と呼ばれる装置でバッチ式に 製造され、その方法は以下の通りである。
[S1]加熱された天板10(およそ120~160℃)上にガラ ス板11、充填材14b、太陽電池セル13、充填材14 b、太陽電池裏面封止用シート1A(または1B、1C) をセットする。
[S2]チャンバー17a,17bを真空引きする。
[S3]チャンバー17aを大気開放し、耐熱性を有� �るゴムシート18を太陽電池モジュールMに密� �させる。
[S4]その熱/圧力で充填材14a,14bであるエチレン 酢酸ビニル共重合体を溶融、太陽電池セル13� ��包埋、ガラス板11/太陽電池セル13/太陽電池� ��面封止用シート1A(または1B、1C)と接着、充� �材14a,14bの架橋・固化させる。

 この時[S4]の工程では、ラミネート後に別 ラインに設けたオーブンにて架橋反応をさせ るケースと、ラミネーター16内部で架橋反応� ��させるケースとに分類される。前者はスタ� ��ダードキュアといわれるタイプで、後者は� ��ァストキュアといわれるタイプである。そ� ��ぞれのタイプでメリット/ディメリットを有 するが、ファストキュアの場合はスタンダー ドキュアよりも熱をかける時間が短いため、 太陽電池裏面封止用シート1A(または1B、1C)の� ��着に影響を与える可能性があるが、上述し� ��易接着コート2a,2b,2eを用いることでEVAのタ� �プによる密着不良を改善することが可能で� �る。

 この太陽電池モジュールMに、本発明の太 陽電池裏面封止シート1A(または1B、1C)を用い� ��ことで、高温多湿下においても熱融着性フ� ��ルムと太陽電池裏面封止用シート1A(または1 B、1C)の密着性の低化を伴うことがないこと� �ら、ディラミネーションに伴う外観不良だ� �でなく、裏面封止用シートとしてのバリア� �性や太陽電池としての電気出力特性を維持� �ることが可能となる。