JP2009081394A - 太陽電池裏面封止用シート及びこれを用いた太陽電池モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】太陽電池モジュールを構成する充填材との良好な密着性が高く、保存経時安定性に優れた太陽電池裏面封止用シート及びこれを用いた太陽電池モジュールを提供する。
【解決手段】太陽電池モジュールを構成する充填材と貼り合わされる面に、易接着コート層２ａ，２ｂを設けた太陽電池裏面封止用シート１Ａ，１Ｂであって、易接着コート層２ａ，２ｂは、皮膜軟化点温度１００℃以上の水分散アイオノマー型ポリウレタン樹脂１００質量部に対し、特定の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で形成されていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽電池裏面封止用シートに関し、さらに詳細には、太陽電池モジュールを構成する充填材との密着性が高く、保存経時安定性に優れた太陽電池裏面封止用シート、並びにこの太陽電池裏面封止用シートを用いた太陽電池モジュールに関する。

近年、地球温暖化問題に対する内外各方面の関心が高まる中、二酸化炭素の排出抑制のために、種々努力が続けられている。化石燃料の消費量の増大は大気中の二酸化炭素の増加をもたらし、その温室効果により地球の気温が上昇し、地球環境に重大な影響を及ぼす。この地球規模の問題を解決するために様々な検討が行われており、特に太陽光発電については、そのクリーン性や無公害性という点から期待が高まっている。

太陽電池は太陽光のエネルギーを直接電気に換える太陽光発電システムの心臓部を構成するものであり、単結晶、多結晶、あるいはアモルファスシリコン系の半導体からできている。その構造としては、太陽電池素子単体（セル）をそのままの状態で使用することはなく、一般的に数枚〜数十枚の太陽電池素子を直列、並列に配線し、長期間（約２０年）にわたってセルを保護するために種々パ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面で覆い、熱可塑性プラスチック（特にエチレン‐酢酸ビニル共重合体）からなる充填材で問隙を埋め、裏面を封止用シートで保護された構成になっている。

ところで、これらの太陽電池モジュールは主に屋外で使用されるため、その構成や材質構造などにおいて、十分な耐久性、耐候性が要求される。特に、裏面封止用シートは耐候性と共に水蒸気透過率の小さい（水分バリア性に優れる）ことが要求される。これは水分の透過により充填材が剥離、変色したり、配線の腐蝕を起こしたりした場合、モジュールの出力そのものに影響を与える恐れがあるためである。

従来、この太陽電池裏面封止用シートとしては、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン（エチレンとの共重合体を含む）など、耐候性、難燃性、そして太陽電池モジュールの充填材として良く使用されるエチレン‐酢酸ビニル共重合体と良好な接着性を有する「フッ素系樹脂」が用いられてきた（例えば、特許文献１，２などを参照。）。

しかし、高価なフッ素系樹脂の代わりに電気絶縁性に優れるポリエチレンテレフタレートなどのポリエステルフィルムを用いた太陽電池裏面封止用シートが開発されるようになり、ポリエステルフィルムのディメリットである耐候性の改良が進んでいる。
例えば、特許文献３に記載のように紫外線吸収剤を配合した事例や、特許文献４，５に記載のようにポリエステル中の環状オリゴマー量の規定した事例や、特許文献６に記載のようにポリエステルの分子量を規定する事例などが開示されている。
しかしながら、このようなポリエステルフィルムを用いるディメリットとして、太陽電池モジュールを構成する充填材（エチレン‐酢酸ビニル共重合体）との密着性が問題となっている。

上述したように太陽電池は約２０年間その性能を維持する必要があり、その耐久性を評価するために高温多湿化（８５℃‐８５％相対湿度）での促進試験を行う。この時、ポリエステルフィルムからなる太陽電池裏面封止用シートと、充填材であるエチレン‐酢酸ビニル共重合体とは、極性基同士の親和性や水素結合などの分子間相互作用を利用した濡れによる接着にしかすぎないため、太陽電池モジュールを製造した直後の密着性は優れるが、上記環境下において著しく密着性が低下することが確認されている。これらを改善するべく、太陽電池裏面保護シートの充填材と貼り合わせる面にコロナ処理を施す技術（例えば、特許文献７を参照。）が開示されているが、コロナ処理を施しても上記問題点の改良には至っていない状況である。

この問題点を改良するべく、エチレン‐酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）のような充填材に対し良好な熱接着性を有する接着性フィルムを、太陽電池裏面封止用シートにさらに積層させる技術が開示されているが（例えば、特許文献８などを参照。）、充填材であるＥＶＡと熱接着させるような接着性フィルムを設けるにあたり、押出ラミネート法では基材であるポリエステルフィルムヘの密着性に劣り、ドライラミネート法では接着性フィルム自体のブロッキングから加工性が著しく低下するなどの問題点がある。
そこで、この接着性フィルムとして太陽電池モジュールの充填材であるＥＶＡ自体を用いる技術（例えば、特許文献９などを参照。）が開示されているが、太陽電池モジュール充填材用のＥＶＡは、後述するが過酸化物や架橋剤など様々な添加剤を配合した樹脂組成物からなり、その加工性自体が困難であると同時に、通常太陽電池モジュールに用いる充填材は、太陽電池メーカーが選定するところが強いから、市場展開可能な領域に制限を受けるといった課題点を有する。

以上の課題を反映して、筆者らは架橋構造を形成した易接着コート層を設けた太陽電池裏面シートを発明した（特許文献１０を参照。）。この太陽電池裏面シートは、８５℃‐８５％相対湿度（ＲＨ）下において１０００ｈ保存後も、充填剤であるＥＶＡとの密着性を維持させることが可能であった。

しかしながら、太陽電池の要求性能が近年高くなる傾向が強く、８５℃‐８５％保存下では３０００〜３５００ｈ保管、あるいはこれらの促進評価でも非常に長時間の評価日数を要することから、加圧蒸気を用いた高温多湿下保存試験（ＰＣＴ試験：１０５℃‐１００％ＲＨ‐２００ｈ保管など）まで行うようになり、より過酷な保存環境下においても密着性の低下を伴わない、密着性能が大幅に改善された太陽電池裏面封止用シートが望まれている。
特表平８−５００２１４号公報 特表２００２−５２０８２０号公報 特開２００１−１１１０７３号公報 特開２００２−１００７８８号公報 特開２００２−１３４７７１号公報 特開２００２−２６３５４号公報 特開２０００−２４３９９９号公報 特開平１０−２５３５７号公報 特開２０００−１７４２９６号公報 特開２００７−４８９４４号公報

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、太陽電池モジュールを構成する充填材との良好な密着性が高く、保存経時安定性に優れた太陽電池裏面封止用シート及びこ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。

本発明は上記課題を解決するために、以下の構成を採用した。
［１］ 太陽電池モジュールを構成する充填材と貼り合わされる面に、易接着コート層を設けた太陽電池裏面封止用シートであって、
前記易接着コート層は、皮膜軟化点温度１００℃以上の水分散アイオノマー型ポリウレタン樹脂１００質量部に対し、多官能イソシアネート系化合物、多官能エポキシ系化合物、メラミン系化合物、下記一般式（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で形成されていることを特徴とする、太陽電池裏面封止用シート。

（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、（メタ）アクリロイル基、アリル基、ビニル基、グリシジル基、イソシアネート基、メルカプト基、アミン基を有する置換基のいずれかから選択される。）
［２］ 前記水分散アイオノマー型ポリウレタンは、ガラス転移温度（Ｔｇ）が５０℃以下であることを特徴とする、前記［１］に記載の太陽電池裏面封止用シート。
［３］ 前記水分散アイオノマー型ポリウレタンは、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℃の範囲である水分散アイオノマー型ポリウレタン（ＰＵ‐２）の混合物からなり、質量比が（ＰＵ‐１）／（ＰＵ‐２）＝５０／５０〜９９／１であることを特徴とする、前記［１］に記載の太陽電池裏面封止用シート。
［４］ 前記ポリアクリル酸あるいはその誘導体は、ポリアクリル酸のナトリウム塩、あるいはポリアクリル酸のアンモニウム塩であることを特徴とする、前記［１］〜［３］の何れか一項に記載の太陽電池裏面封止用シート。
［５］ 前記コーティング組成物中に、アセチレンジオールあるいはアセチレンジオールのエチレンオキサイド付加物が更に配合されていることを特徴とする、前記［１］〜［４］の何れか一項に記載の太陽電池裏面封止用シート。
［６］ 前記コーティング組成物中に、無機フィラー系アンチブロッキング剤あるいは脂肪酸アミド系スリップ剤を更に配合されていること特徴とする、前記［１］〜［５］の何れか一項に記載の太陽電池裏面封止用シート。
［７］ 前記コーティング組成物は、溶媒を含む溶液状態の粘度が５０〜５００ｍＰａ・Ｓの範囲であり、乾燥皮膜として０．５〜１０ｇ／ｍ^２の範囲で設けられていることを特徴とする、前記［１］〜［６］の何れか一項に記載の太陽電池裏面封止用シート。
［８］ 前記コーティング組成物は、塗膜面状がドット状、ストライプ状に設けられていることを特徴とする、前記［１］〜［７］の何れか一項に記載の太陽電池裏面封止用シート。
［９］ 前記易接着コート層は、未処理のポリエステル基材に設けられていることを特徴とする、前記［１］〜［８］の何れか一項に記載の太陽電池裏面封止用シート。
［１０］ 前記ポリエステル基材と同じ材質からなるポリエステル層を少なくとも１層含む多層構成からなることを特徴とする、前記［１］〜［９］の何れか一項に記載の太陽電池裏面封止用シート。
［１１］ 無機化合物蒸着層を設けたバリア性基材を少なくとも１層含む多層構成からなることを特徴とする、前記［１］〜［１０］の何れか一項に記載の太陽電池裏面封止用シート。
［１２］ 耐候性を有する基材層を少なくとも１層含む多層構成からなることを特徴とする、前記［１］〜［１１］の何れか一項に記載の太陽電池裏面封止用シート。
［１３］ 前記耐候性を有する基材層は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリシクロヘキサンジメタノール‐テレフタレート（ＰＣＴ）から選ばれるポリエステル基材、ポリカーボネート系基材、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリエチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレンーヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）から選ばれるフッ素系基材、またはこれらフッ素系基材のアクリル変性物から選択されることを特徴とする、前記［１２］に記載の太陽電池裏面封止用シート。
［１４］ 前記耐候性を有する基材層は、数平均分子量が１８０００〜４００００の範囲からなるポリエチレンテレフタレートであって、環状オリゴマーコンテントが１５ｗｔ％以下であり、固有粘度が０．５ｄｌ／ｇ以上であることを特徴とする、前記［１２］または［１３］に記載の太陽電池裏面封止用シート。
［１５］ 前記［１］〜［１４］の何れか一項に記載の太陽電池裏面封止用シートを用いたことを特徴とする太陽電池モジュール。

本発明の太陽電池裏面封止用シートによれば、充填剤と熱融着の形でラミネートされることで、エチレン‐酢酸ビニル共重合体の種類を問わず、良好なラミネート強度が得られる。さらには、高温多湿下においても熱融着性フィルムと太陽電池裏面封止用シートの密着性の低化を伴うことがないことから、ディラミネーションに伴う外観不良だけでなく、裏面封止用シートとしてのバリア特性や太陽電池としての電気出力特性を維持することが可能となる。

以下に、本発明の一実施形態について図面を用いて詳細に説明するが、本発明はこの実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、太陽電池モジュールを構成する充填剤、特にエチレン‐酢酸ビニル共重合体と貼り合わされる面に、「皮膜軟化点温度１００℃以上の水分散アイオノマー型ポリウレタン樹脂１００質量部に対し、多官能イソシアネート系化合物、多官能エポキシ系化合物、メラミン系化合物、下記一般式（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、（メタ）アクリロイル基、アリル基、ビニル基、グリシジル基、イソシアネート基、メルカプト基、アミン基を有する置換基のいずれかから選択される。）

＜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用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トは、例えば図１（ａ），図１（ｂ）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，２ｂが、ポリエステルからなる基材３ａ，３ｂの内側（太陽電池モジュールを構成する充填材と貼り合わされる面）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５ｂ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、太陽電池裏面封止用シート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、熱架橋を行う場合は通常有機過酸化物が用いられ、７０℃以上の温度で分解してラジカルを発生するものが使用されている。通常、半減期１０時間の分解温度が５０℃以上のものが用いられ、２，５‐ジメチルヘキサン‐２，５‐ジハイドロキシパーオキサイド、２，５‐ジメチル‐２，５‐ジ（t‐ブチルパーオキシ）ヘキシン‐３、ジ‐t‐ブチルパーオキサイド、t‐ブチルクミルパーオキサイド、２，５‐ジメチル‐２，５‐ジ（t‐ブチルパーオキシ）ヘキサン、ジクミルパーオキサイド、α,α´ビス（t‐ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、ｎ‐ブチル‐４，４‐ビス‐（t‐ブチルパーオキシ）バレレート、t‐ブチルパーオキシベンゾエート、ベンゾイルパーオキサイドなどが用いられている。

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

また、太陽電池モジュールを構成するガラス板との接着を考慮してシランカップリング剤も配合することができる。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シラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ‐グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ、グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β‐（３，４‐エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ‐クロロプロピルメトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、γ‐メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ‐アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ‐β（アミノエチル）‐γ‐アミノプロピルトリメトキシシランなどを配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。エポキシ基含有化合物の具体例としては、トリグリシジルトリス（２‐ヒドロキシエチル）イソシアヌレート、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、１，６‐ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、アクリルグリシジルエーテル、２‐エチルヘキシルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、フェノールグリシジルエーテル、Ｐ‐ｔ‐ブチルフェニルグリシジルエーテル、アジピン酸ジグリシジルエステル、ο‐フタル酸ジグリシジルエステル、グリシジルメタクリレート、ブチルグリシジルエーテル等の化合物や、エポキシ基を含有した分子量が数百から数千のオリゴマーや重量平均分子量が数千から数十万のポリマーを配合することができる。

そしてさらに、充填材の架橋、接着性、機械的強度、耐熱性、耐湿熱性、耐候性などを向上させる目的で、アクリロキシ基、メタクリロキシ基又はアリル基含有化合物を添加することができる。このような化合物として、（メタ）アクリル酸誘導体、例えばそのアルキルエステルやアミドが最も一般的であり、アルキル基としては、メチル、エチル、ドデシル、ステアリル、ラウリルのようなアルキル基の他に、シクロヘキシル基、テトラヒドロフルフリル基、アミノエチル基、２‐ヒドロキシエチル基、３‐ヒドロキシプロピル基、３‐クロロ‐２‐ヒドロキシプロピル基などが挙げられる。また、（メタ）アクリル酸とエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の多官能アルコールとのエステルも同様に用いることができる。アミドとしては、アクリルアミドが代表的である。また、アリル基含有化合物としては、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、フタル酸ジアリル、イソフタル酸ジアリル、マレイン酸ジアリル等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合物や、耐候性を付与するための紫外線吸収剤、酸化劣化防止のための酸化防止剤も種々に配合することができる。
このように、太陽電池モジュールを構成するエチレン‐酢酸ビニル共重合体は、太陽電池モジュールとして要求される機能を満たすべく、各種添加剤を配合した樹脂組成物であることが多い。そのため、太陽電池裏面封止シートと太陽電池モジュールを構成する充填材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、各種添加剤が配合された樹脂組成物に対する接着という認識を持つ必要があり、上述した各種添加剤が、接着に対して有利に働くこともあれば不利に働く可能性もあることを考慮する必要がある。そこで、この充填材であるエチレン‐酢酸ビニル共重合体との密着性を向上させるべく誠意検討を行った結果、以下に説明する易接着コート層が有効であることが確認された。

本発明者らは、易接着コート層２ａ，２ｂとして、まず「水分散アイオノマー型ポリウレタン樹脂、そして多官能イソシアネート系化合物、多官能エポキシ系化合物、メラミン系化合物、一般式（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を配合したコーティング組成物」を用いることを検討した。

「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「ポリエステルポリオール」や、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´ジフェニルメタンジイソシアネートあるいはその水素添加物、イソホロンジイソシアネートなどのジイソシアネート類、あるいはこれらのジイソシアネート類を、トリメチロールプロパンなど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ト体、あるいは三量体であるイソシアヌレート体などのポリイソシアネート類を作用させることによって得られたポリウレタン樹脂の構造中に、水に対する分散性を向上させるべく水酸基、アミノ基、スルホン酸基、カルボン酸基、あるいはこれらの塩、などの親水性官能基を有する化合物を共重合させた構造を有するものである。これらの親水性官能基はエマルジョンとしての分散安定性を付与させるだけでなく、溶剤可溶型のポリウレタン樹脂と比較し、各種基材、特にポリエステル基材などとの密着性を向上させることが可能であり、基材密着性という点では、特にカルボン酸基、スルホン酸基、あるいはこれらの塩が好ましい。

次に、本発明者らは、この水分散アイオノマー型のポリウレタン樹脂の皮膜軟化点温度を検討し、皮膜軟化点温度が１００℃以上の耐熱性を有するポリウレタン樹脂を用いることとした。
上述したように、水分散アイオノマー型のポリウレタン樹脂は、スルホン酸基、カルボン酸基、あるいはこれらの塩が構造中に導入されることで、各種基材に対する密着性を向上させることが可能である。しかしながら、溶剤可溶型ポリウレタン樹脂よりも各種基材への密着性が向上するためには、スルホン酸基、カルボン酸基、あるいはこれらの塩と基材表面の水素結合性、イオン結合性を向上させる必要があるが、これらの結合は水に対して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ウレタン樹脂にさらに耐熱性を向上させるという点で、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´ジフェニルメタンジイソシアネートあるいはその水素添加物、イソホロンジイソシアネートなどのジイソシアネート類、あるいはこれらのイソシアネート類を、トリメチロールプロパンなど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ト体、あるいは三量体であるイソシアヌレート体などのポリイソシアネート類、あるいはこれらのポリイソシアネート類をアルコール類、ラクタム類、オキシム類などでブロック化させたブロックポリイソシアネート類を用いることが可能である。さらには、アイオノマー型ポリウレタンの親水性基を利用した各種架橋剤も用いることが可能であり、例えば、エポキシ系化合物、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る。

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

特に、これらの一般式（Ｉ）で表される構造を有する化合物を配合すると、太陽電池用充填材のＥＶＡに配合されている各種添加剤、例えばシランカップリング材などと作用することが期待され、コート材と充填材であるＥＶＡとの密着性向上に期待される。これらの架橋剤の配合量は、水分散アイオノマー型のポリウレタン樹脂１００部に対し０．１〜１０部が挙げられる。０．１部より少ないと架橋剤添加の効果が得られにくい。また１０部より多いと、添加剤のタイプによっては著しくコート剤としてのポットライ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が足りないという現状に関し、本発明者らは更に鋭意検討を行った結果、易接着コート層２ａ，２ｂの組成を以下のように規定することで、著しくこの耐湿熱密着性能が向上することを見出し、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２ａ，２ｂは、皮膜軟化点温度１００℃以上の水分散アイオノマー型ポリウレタン樹脂１００質量部に対し、多官能イソシアネート系化合物、多官能エポキシ系化合物、メラミン系化合物、上記一般式（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質量部配合し、さらにポリアクリル酸あるいはその誘導体を０．１〜１０質量部の範囲で配合したコー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、モノマーとして（メタ）アクリル酸を主成分とし、アルキル基としてメチル基、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、シクロ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（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ‐ジアルキル（メタ）アクリルアミド（アルキル基としては、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‐メチロール（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ー、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）アクリレートな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）アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、（メタ）アクリロキシプロピルトリエトキシランなどの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いはアンモニウム塩の効果は下記のように推測される。まず、水分散アイオノマー型ポリウレタン樹脂のさらに架橋剤として働いている可能性がある。ポリアクリル酸のカルボキシル基と水分散アイオノマー型ポリウレタン樹脂中のカルボキシル基がフリーの酸として存在している場合（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ていると推測される。また、カルボキシル基がナトリウムイオンによる塩として存在している場合、ナトリウムイオンを核としたクラスター型架橋形態を形成していると考えられる。

このように塗膜の架橋密度が高くなっている点だけでなく、ポリアクリル酸自体のガラス転移温度（Ｔｇ）が高いので、拘束点（ポリアクリル酸添加量が少ないので、樹脂型架橋点を形成していることになる）の耐熱性も高いことが、耐湿熱密着性の向上につながると考えられる。また、架橋構造の耐熱性という点では、上記会合水素結合タイプよりはクラスター型架橋構造の方が耐熱性あるので、結果的にポリアクリル酸のナトリウム塩が好ましい結果になっていると判断される。その他、ポリアクリル酸のナトリウム塩やアンモニウム塩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効果が低く、１０質量部より多いと、この組成物をウェットコーティング法により塗工する工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のガラス転移温度（Ｔｇ）は５０℃以下が好ましく、より好ましくは３０℃以下である。ガラス転移は皮膜軟化とは異なる現象であり、皮膜軟化温度がポリウレタンの分子量に起因するものである一方で、ガラス転移温度は分子骨格の成分に起因するものである。つまり、このようにすることで、低温でミクロブラウン運動などの分子運動を起こしやすくしながら、分子量を大きくすることで耐熱性を付与させることができる。
また、充填剤であるＥＶＡとの接着は、熱圧着によるラミネートであることから、接着に寄与すると考えられる分子間の相互作用を誘発させるためにも、このラミネート時の熱圧着温度において分子運動性を発現しやすくさせる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は、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、耐湿熱密着性が求められる高温長時間環境においては、熱による皮膜流動を伴わない分子設計（分子量を大きく）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℃以下、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℃の範囲である水分散アイオノマー型ポリウレタン（ＰＵ‐２）で、その配合比（質量比）が（ＰＵ‐１）／（ＰＵ‐２）＝５０／５０〜９９／１の範囲のものが好ましい。（ＰＵ‐２）の配合比が１より少ないと、耐湿熱密着性能は得られるがブロッキングの恐れがある。（ＰＵ‐２）の配合比が５０より多いと上述したラミネート時の熱・圧における接着特性が発現しにくく、初期の密着強度が得られにくい。好ましくは７０／３０〜９０／１０の範囲である。

また、水分散アイオノマー型ポリウレタンを設ける基材３ａ，３ｂとして未処理のポリエステル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を施した各種基材の密着向上とは逆の発想となる。
本発明らは、易接着コート２ａ，２ｂの耐湿熱密着性とは、どの部分の密着性なのか、ということから検討し、ポリウレタン系コート剤は充填材であるＥＶＡとは良好な接着性が期待されることから、充填材であるＥＶＡとの密着改善を果たした場合、次に密着が懸念される所は易接着コート層２ａ，２ｂと易接着コート層２ａ，２ｂを設ける基材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の各種処理を施すことで、色々なタイプのコーティング剤の塗工性、密着性に改善を図ってきた。しかし、コロナ処理を施した基材との各種密着性の向上は、接着機構として水素結合を利用したタイプであり、この結合様式は水・熱に対し非常に弱いタイプである。つまり、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いる場合は、未処理のポリエステル基材と易接着コート層２ａ，２ｂが、ウェットコーティングにより塗工される際の濡れの状態で大きく影響を受ける。水分散アイオノマー型ポリウレタンは水溶性（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、未処理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、アルコール類、ケトン類などの比較的水になじみやすい溶媒を用いるが、特にレベリング剤を配合することが好ましい。レベリング剤はフッ素系や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与える。より好ましくは、アセチレンジオールあるいはアセチレンジオールのエチレンオキサイド付加物が挙げられ、上述してきた組成物から構成される易接着コートの塗液の状態で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より少ないと塗工性に劣り、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用シート１Ａ，１Ｂとして、充填剤であるＥＶＡの耐湿熱密着性を向上させるため、ＥＶＡへの密着性の観点、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を形成する樹脂組成物について要点をまとめると、以下の通りである。
［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℃以下である水分散型アイオノマー樹脂が好ましく、このような水分散型アイオノマー樹脂に対し、架橋剤、ポリアクリル酸の好ましくはナトリウム塩を配合し、充填材であるＥＶＡとの密着性を向上させながらも、促進試験のような高温多湿化における環境でも熱流動を伴わない耐熱性を有する組成物を用いる。
［要点２］このようなコーティング組成物からなる易接着コート層２ａ，２ｂを、未処理のポリエステル基材（基材３ａ，３ｂ）に設ける。その際、未処理のポリエステル基材への塗工性を向上させるために、アセチレンジオールあるいはアセチレンジオールのエチレンオキサイド付加物を配合し、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、耐湿熱密着性に優れる易接着コート層２ａ，２ｂを設けることが可能であるが、一点課題が生じる。それはガラス転移温度（Ｔｇ）が５０℃以下である水分散型アイオノマー樹脂を用いていることから、ブロッキングの影響があるということである。その対策として、水分散アイオノマー型ポリウレタンが、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℃の範囲である水分散アイオノマー型ポリウレタン（ＰＵ‐２）の混合物からなり、質量比が（ＰＵ‐１）／（ＰＵ‐２）＝５０／５０〜９９／１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たい場合には、シリカ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、アルミナなどの各種無機フィラー系ブロッキング防止剤、あるいはステアリン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）などを配合することが挙げられる。

また、易接着コート層は塗膜の塗工面状を荒れさせて、図２（ａ）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、ブロッキング防止効果を付与することが可能である。塗膜２ｄの平面形状は、例えば、図２（ｂ）に示すようなドット状、図２（ｃ）、（ｄ）に示すようなストライプ状に形成することができる。
図３に示すように、例えば易接着コート２ｂをロール状で塗工・巻取りを行った場合は、図３（ａ）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と全面で接触するが、図３（ｂ）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ト２ｅと、最外層９ａとの接点は、易接着コート層２ｅの頂点部（α）で接するのみであり、全体で密着している状態と比較し接触面積率が小さいため、巻取り段階やシート積層状態での、易接着コート２ｅを塗工した反対側面とのブロッキング防止効果を得ることが可能である。一方、ＥＶＡとの密着に関しては、熱や圧により熱ラミネートする形になるため、図３（ｃ）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、均一平面に設けた易接着コート層２ｅをウェット段階で縦筋などを設ければよく、塗液の溶液粘度を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性を示すような状態にさせることで、易接着コート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）場合には、流れ方向にストライプ状筋を形成する事が可能になる。

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

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より多いと、粘度が高くなりすぎて加工性に劣ると同時に、コーティング工程でエア噛みに伴う外観不良を伴う恐れがある。ちなみに上述したポリアクリル酸のナトリウム塩やアンモニウム塩は水系塗料のアルカリ増粘剤として作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を設けることで、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を設ける基材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種以上、そして、ポリオール成分としてエチレングリコール、１，４‐ブタンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、１，６‐ヘキサンジオール、１，４‐シクロヘキサンジメタノール、トリメチロールプロパン、ペンタエリストール、キシレングリコール、ジメチロールプロパン、ポリ（エチレンオキシド）グリコール、ポリ（テトラメチレンオキシド）グリコール、さらにはカルボン酸基やスルホン酸基やアミノ基あるいはこれらの塩を含有するポリオール成分を１種あるいは２種以上用いることで得られたポリエステルが挙げられるが、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどの汎用的なポリエステルを用いることが可能である。これらの基材において、上述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、太陽電池モジュールを保護する目的であるとの観点から、充填材であるＥＶＡの密着だけでなくガスバリア性を考慮し、少なくとも上述した易接着コート層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、無機化合物蒸着層５ｂを設けたガスバリア性基材６を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、酸化インジウムあるいはこれらの複合酸化物などが挙げられ、透明で、かつ酸素、水蒸気等のガスバリア性を有するものであればよい。その中では、特に酸化アルミニウム及び酸化珪素が好ましい。

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、外的応力により用意に亀裂を生じるおそれがある。好ましくは、１０〜１５０ｍ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。また、必要に応じては更なるガスバリア性の向上という点から、上記無機化合物の蒸着層上に、エチレン‐酢酸ビニル共重合体の部分あるいは完全けん化物とシラン化合物からなるオーバーコート層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を設けることで、充填材であるＥＶＡとの耐湿熱密着性が向上し、８５℃‐８５％ＲＨ環境では３０００ｈ、ＰＣＴ評価でも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封止用シート１Ａ，１Ｂ，１Ｃ自体が破損する恐れがある。そのため、上記過酷な保存環境においても、耐候性あるいは耐加水分解性を有する基材を用いることが好ましい。
このような材料としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリシクロヘキサンジメタノールーテレフタレート（ＰＣＴ）から選ばれるポリエステル基材、ポリカーボネート系基材、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリエチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン‐ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）から選ばれるフッ素系基材、あるいはこれらフッ素系基材のア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の材質として、二軸延伸のポリエステル基材、例えばポリエチレンテレフタレートを用いる場合には、特に制限はないが、太陽電池裏面封止用シート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、環状オリゴマーコンテントが１５ｗｔ％以下、好ましくは０．５ｗｔ％以下、固有粘度が０．５ｄｌ／ｇ以上のポリエス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酸基の場合、熱、水、さらには酸触媒としての作用が働き、加水分解に最も影響を受けるため、この末端カルボン酸量を上昇させることなく数平均分子量を増加させることが可能な固相重合法、あるいは末端カルボン酸基をカ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を用いることができる。しかしながら、上述した熱収縮率や耐候性という点では、太陽電池モジュールとして要求される機能に応じてポリエステル基材を選択することが可能であるが、これらに限定されるわけではなく、ごく一般的な汎用のポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル樹脂を基材として用いることが可能である。これらの基材は易接着コートを塗工する基材３ａ，３ｂ，３ｃに用いても、ガスバリア基材６の基材としても用いることが可能である。

太陽電池裏面封止用シート１Ａ，１Ｂ，１Ｃに用いられる基材は透明でも構わないが、太陽電池素子の発電効率を向上させるという点から、白色フィルムを用いることが好ましい。特に太陽電池裏面封止用シート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（例えばカーボンブラックなど）を用いた黒色フィルムを使用することもできる。

白色フィルムに関しては、酸化チタン、シリカ、アルミナ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム等の白色添加物を添加する「顔料分散タイプ」、あるいはポリエステルフィルムの場合には非相溶なポリマーや微粒子を添加し、二軸延伸時にブレンド界面で空隙を形成させることで白色化させる「微発泡タイプ」などを用いることが可能である。
「微発泡タイプ」において、ポリエステルに対し非相溶なポリマーとしては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ポリメチルペンテンなどのポリオレフィン系樹脂が好ましい。必要に応じて、ポリアルキレングリコールまたはその共重合体などを、相溶化剤として使用することが可能である。微粒子の具体例としては、有機粒子や無機粒子が挙げられ、シリコン粒子、ポリイミド粒子、架橋スチレン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、フッ素系粒子などが使用される。また、無機粒子としては、炭酸カルシウム、二酸化珪素、硫酸バリウムなどが使用される。

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に示すように、ガラス板１１と、配線１２を配設した光起電力素子としての太陽電池セル１３と、太陽電池裏面封止シート１Ａ（または１Ｂ、１Ｃ）と、充填材１４ａ，１４ｂ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と太陽電池裏面封止シート１Ａ（または１Ｂ、１Ｃ）との間が気密に封止されると共に、封止された空間内に太陽電池素子１３を配置した状態で充填材１４が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１４ｂ、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、耐熱性を有するゴムシート１８を太陽電池モジュールＭに密着させる。
［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の包埋、ガラス板１１／太陽電池セル１３／太陽電池裏面封止用シート１Ａ（または１Ｂ、１Ｃ）と接着、充填材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内部で架橋反応をさせるケースとに分類される。前者はスタンダードキュアといわれるタイプで、後者はファストキュアといわれるタイプである。それ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）の密着に影響を与える可能性があるが、上述した易接着コート２ａ，２ｂ，２ｅを用いることでＥＶＡのタイプによる密着不良を改善することが可能である。

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）を用いることで、高温多湿下においても熱融着性フィルムと太陽電池裏面封止用シート１Ａ（または１Ｂ、１Ｃ）の密着性の低化を伴うことがないことから、ディラミネーションに伴う外観不良だけでなく、裏面封止用シートとしてのバリア特性や太陽電池としての電気出力特性を維持することが可能となる。

以下、本発明について実施例を挙げて説明するが、以下の実施例に限定されるものではない。

《易接着コートの設計・評価》
易接着コート層を設けるポリエステル基材、易接着コート層の組成について、以下のように設計した。

［易接着コート層を設けるポリエステル基材]
＜基材‐１＞
固相重合法により得られた耐加水分解性ポリエチレンテレフタレートフィルム（厚さ１８８μｍ：東レ株式会社製）を基材として用いた。この基材のオリゴマーコンテントは０．５ｗｔ％、数平均分子量は１９５００、固有粘度は０．７ｄｌ／ｇである。この基材はコロナ処理を施している。
＜基材‐２＞
固相重合法により得られた耐加水分解性ポリエチレンテレフタレートフィルム（厚さ１８８μｍ：東レ株式会社製〉を基材として用いた。この基材のオリゴマーコンテントは０．５ｗｔ％、数平均分子量は１９５００、固有粘度は０．７ｄｌ／ｇである。この基材はコロナ処理を施していない。
＜基材‐３＞
一般ポリエチレンテレフタセートフィルム（厚さ１８８μｍ：東レ株式会社製）を基材として用いた。

[易接着コート層の組成]
＜ＰＵ‐１＞
皮膜流動開始温度が１８０℃でガラス転移温度（Ｔｇ）＝２５℃の水分散アイオノマー型ポリウレタン樹脂（大日本インキ株式会社製）を用いた。
＜ＰＵ‐２＞
皮膜流動開始温度が１８０℃でガラス転移温度（Ｔｇ）＝５５℃の水分散アイオノマー型ポリウレタン樹脂（大日本インキ株式会社製）を用いた。
＜ＰＵ‐３＞
皮膜流動開始温度が９５℃でガラス転移温度（Ｔｇ）=２５℃の水分散アイオノマー型ポリウレタン樹脂（大日本インキ株式会社製）を用いた。
＜架橋‐１＞
水系ウレタン用ポリイソシアネート（大日本インキ株式会社製）を用いた。
＜架橋‐２＞
水系コーティング剤用エポキシ化合物（大日本インキ株式会社製）を用いた。
＜架橋‐３＞
ブチル化メラミン系化合物（大日本インキ株式会社製）を用いた。
＜架橋‐４＞
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（アズマックス製）を用いた。
＜ＰＡＡ‐１＞
ポリアクリル酸ナトリウム塩（東亜合成株式会社製）を用いた。
＜ＰＡＡ‐２＞
ポリアクリル酸アンモニウム塩（東亜合成株式会社製〉を用いた。
＜レベリング剤＞
アセチレンジオールのエチレンオキサイド付加物（エアープロダクツ社製）を用いた
＜アンチブロッキング剤＞
二次粒子径１０〜５０μｍの範囲のシリカパウダーを用いた。

［コーティング組成物の作製］
表１に示す配合処方になるように材料を配合して、試料１〜１５からなるコーティング組成物を作製した。

調整方法は、所定量秤量した水分散アイオノマー型ポリウレタン樹脂を、ポリアグリル酸塩の水溶液を用いて希釈するという考え方で、コーティング組成物中の固形分を調整する。その後、撹搾しながら架橋剤を所定量配合し、最後にレベリング剤やアンチブロッキング剤などの助剤を配合した。今回の実施例では全ての構成でレベリング剤を配合している。
溶液粘度は１００〜２００ｍＰａ・Ｓに調整した。レベリング剤は塗液の状態で１０００ｐｐｍ、アンチブロッキング剤を配合する場合は、固形分に対し３０００ｐｐｍ配合した。

[コーティング組成物の塗工]
試料１〜１２については、マイクログラビアを用いて、ドライ塗布量が５〜６ｇ／ｍ^２になるように塗工した。
その際、マイクログラビアの比率を１．２〜１．３に調整し、塗工面状がフラットになるようにした。その後、１５０〜１６０℃で乾燥焼付けを行った。実施例１３〜１５についてはメイヤーバーコーターを用いて同様にドライ塗布量が５〜６ｇ／ｍ^２になるように渡航した。この時の塗工面状は、あえてバーのワイヤーロッド筋が流れ方向にストライプ状に現れるように塗工した。そして同様に１５０〜１６０℃で乾燥焼付けを行った。サンプル形態は図５の状態である。

[評価サンプルの作製]
太陽電池モジュール用充填剤として、ファストキュアタイプのエチレン‐酢酸ビニル共重合体系樹脂組成物を用いた。基礎評価であるため、太陽電池セルは用いず、直接Ａ４サイズの強化ガラス上に、同じサイズで厚さ６００μmの上記エチレン‐酢酸ビニル共重合体シートを乗せ、さらにその上に裏面封止用シートの一部となる易接着コート塗工基材を設けた。事前に４０℃で３分予備加熱を行った後、１５０℃で真空引き６分、圧着８分の条件、圧力１気圧でラミネートを施した。このサンプルを下記評価で用いた。

[耐湿熱密着性評価]
上記サンプルのラミネート直後および８５℃‐８５％ＲＨ環境で初期、５００、１０００、１５００、２０００、２５００、３０００時間促進試験を行った時のラミネート強度（１５ｍｍ幅）をテンシロンにてクロスヘッドスピード３００ｍｍ／ｍｉｎで測定した。３０００時間保管で１Ｎ／１５ｍｍ以上の強度が出ているものを◎、２０００ｈで１Ｎ／１５ｍｍ以上の強度が出ているものを○、それ以外は×とした。合格点は○以上である。

[ブロッキング防止効果]
易接着コート層を設けたポリエステルフィルム単品で評価を行った。このフィルムの状態は、「ポリエステルフィルム／易接着コート」という層構成をなしている。この１００×１００ｍｍサイズにカットしたサンプルを、「ポリエステルフィルム／易接着コート」／「ポリエステルフィルム／易接着コート」／・・・となるように１０枚重ね合わせ、異なるカットサンプル間のブロッキング状態（上記下線部位）をブロッキングテスターにより評価した。荷重は１０ｋｇ／ｃｍ^２であり、保存環境は６０‐５日間である。剥離するときに剥離音がするサンプルは×とし、その剥離音や密着状況に応じて△、○、◎とした（◎は剥離音まったくせず）。この評価は×でも実用上問題がないレベルであるため、後述する総合評価を出すための参照データとする。

[封止材の耐久性評価]
上述したサンプルは、太陽電池裏面封止シートの一部をなすものであり、耐湿熱密着性が良くても部材が破壊するようでは問題がある。そこで、上記耐湿熱密着性の評価を行うにあたり、測定が可能か、基材が破壊されるかの判断を行った。少なくとも２０００ｈ測定が可能なサンプルには○、２０００ｈで基材破壊のサンプルは耐久性が無いとして×とした。合格は○である。

［総合評価]
上記評価結果の合格・不合格を全体的に評価したものである。ただし、一番比重として大きいのは耐湿熱密着性であり、ブロッキング・耐久性が○でも湿熱密着性能が×のときは、総合評価×である。湿熱密着性能が△以上であれば、あとはブロッキング性・耐久性といった付加機能を組み合わせることで、○、△、×評価を行った（つまり、耐ブロッキング性能や耐久性は、他の改良案で対処可能な性能であるが、耐湿熱密着性については代替となる手法が無いため）。総合評価で△以上であれば合格とした。
以上の結果を、表２に示す。

試料１は比較例１であるが、当初の目標レベルであった１０００ｈまでは耐湿熱密着性能は維持しているが、それ以降では強度低下が確認される。それに対し、ポリアクリル酸ナトリウムを配合することで、５００〜１０００ｈの延命効果が認められる（実施例１）。さらに、コロナ処理無しの基材を用いることで３０００ｈまでの密着性能を実現することが可能になった（実施例２）。このことは、ポリアクリル酸アンモニウムや他の架橋剤を用いても同様な挙動が確認されている（実施例３〜５）。またポリアクリル酸ナトリウムの配合比や水分散アイオノマー型ポリウレタンの皮膜流動開始温度の影響も大きいことがわかる（比較例２，３）。

一方、付加機能としての耐ブロッキング性という点では、ガラス転移温度（Ｔｇ）が高い材料を配合することで改善傾向が認められるが、入れすぎては密着性能が得られないという結果が確認されている（実施例６、比較例４）。そういった意味でアンチブロッキング剤の配合や塗工面状の検討を行うことも有効な手段であることがわかり、これらの組合せ効果が最も好ましいことがわかる（実施例７〜１０）。しかしながら、もっとも好ましい実施例１５の構成でも、基材の耐候性がないと２０００ｈまで持たないので、結局総合評価として△になってしまうことも確認された。

《太陽電池モジュールとしての評価》
[太陽電池裏面封止用シートに用いる基材]
＜最外フィルム層＞
厚さ５０μｍの「顔料分散タイプ」白色ポリエチレンテレフタレートフィルム（東レ製）を用いた。このポリエステルフィルムは、基となる材料は上述した固相重合により耐加水分解性を向上させたポリエステル樹脂を用いている。このフィルム基材を一番最外装フィルム基材として用いた。また、溶媒キャスト法により得られたポリフッ化ビニルフィルムの白色タイプ（ＰＶＦ：２５μｍデュポン社製）も最外装フィルム基材として用いた。
＜ガスバリア層＞
厚さ１２μｍの通常の二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムにＰＶＤ法でアルミナ蒸着層を２０ｍ、さらにオーバーコート層としてエチレン‐酢酸ビニル共重合体の完全けん化物にシラン化合物からなるコーティング層を１μｍ設けた。この基材をガスバリア基材として用いた。

[太陽電池裏面封止用シートの作製]
＜最外フィルム層＞／＜ガスバリア層＞／＜試料１〜１５のいずれか＞の積層状態になるように、ウレタン系接着剤｛ポリエステル系主剤＋（イソホロンジイソシアネート／キシリレンジイソシアネート）系硬化剤｝にてドライラミネート手法によりラミネートを行った。得られた積層体は５０℃環境下で９６時間工一ジングを施した。
このサンプルを太陽電池裏面封止用シートとして用いた。サンプルの形態は図１（ｂ）に示したものと同じである。

[太陽電池モジュールの作製]
続いて、これらのサンプルを用いて、図４に示すような太陽電池モジュールＭを作製した。太陽電池モジュール用充填剤として、ファストキュアタイプのエチレン‐酢酸ビニル共重合体系樹脂組成物を用いた。太陽電池セルは多結晶系シリコンのものを用いた。Ａ４サイズの強化ガラス上に、同じサイズで厚さ６００μｍの上記エチレン‐酢酸ビニル共重合体シートで挟み込んだセルを乗せ、さらにその上に裏面封止用シートを設けた。事前に４０℃で３分予備加熱を行った後、１５０℃で真空引き６分、圧着８分の条件、圧力１気圧でラミネートを施した後に、アルミフレームによる枠組みと端子ボックスの取り付けを行った。

「出力特性の評価」
上記サンプルのラミネート直後および８５℃‐８５％ＲＨ環境で３０００時間促進試験を行った時の電気出力特性をＪＩＳ‐Ｃ８９１３に従い測定し、上記保存評価前後の最大出力の変化率が８０％以上の場合に合格とした。

＜実施例１２＞
最外層が白色ポリエステルフィルムで、易接着コートを塗工した基材が試料１４のケースでは、３０００ｈ保存後の耐湿熱密着性は試料１４と同等の評価結果であり、電池出力特性は９４％を保っていた。

＜実施例１３＞
最外層が白色ポリフッ化ビニルフィルムで実施例１２と同様に評価した結果、３０００ｈ保存後の耐湿熱密着性は試料１４と同等の評価結果であり、電池出力特性は９０％を保っていた。

＜比較例５＞
最外層が白色ポリエステルフィルムで、易接着コートを塗工した基材が試料１のケースでは、３０００ｈ保存後の耐湿熱密着性は試料１と同等の評価結果であり、２５００ｈでは浮きが発生していた。この状態での電池出力特性は８０％を下回っていた。

以上の結果から、本発明の太陽電池裏面封止用シートは、エチレン‐酢酸ビニル共重合体の種類を問わず、８５℃‐８５％ＲＨという過酷な環境下で３０００ｈ経過しても密着性の低化を伴うことがないことから、ディラミネーションに伴う外観不良だけでなく、裏面封止用シートとしてのバリア特性や太陽電池としての電気出力特性を維持できることが示された。

図１は、本発明に係る太陽電池裏面封止用シートの断面図である。 図２は、本発明に係る太陽電池裏面封止用シートにおける易接着コート層の塗工面の模式図である。 図３は、本発明に係る太陽電池裏面封止用シートにおいて、太陽電池裏面封止用シートの巻き取りを説明するための図である。 図４は、本発明の係る太陽電池モジュールの断面図である。 図５は、本発明に係る太陽電池モジュールの製造工程を示す模式図である。

符号の説明

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…太陽電池裏面封止用シート、２ａ，２ｂ，２ｅ…易接着コート層、２ｃ，２ｄ…塗膜、３ａ，３ｂ，３ｃ…基材、４…第１接着剤層、５ａ…無機化合物蒸着層、５ｂ…オーバーコート層、６…ガスバリア基材、７…ポリエステル層、８…第２接着剤層、９，９ａ…最外層、１０…天板、１１…ガラス板、１２…配線、１３…太陽電池セル、１４，１４ａ，１４ｂ…充填材、１５…枠体、１６…ラミネーター、１７ａ，１７ｂ…チャンバー、１８…ゴムシート、Ｍ…太陽電池モジュール。

Claims (15)

1. 太陽電池モジュールを構成する充填材と貼り合わされる面に、易接着コート層を設けた太陽電池裏面封止用シートであって、
   前記易接着コート層は、皮膜軟化点温度１００℃以上の水分散アイオノマー型ポリウレタン樹脂１００質量部に対し、多官能イソシアネート系化合物、多官能エポキシ系化合物、メラミン系化合物、下記一般式（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で形成されていることを特徴とする、太陽電池裏面封止用シート。
   

   

   （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、（メタ）アクリロイル基、アリル基、ビニル基、グリシジル基、イソシアネート基、メルカプト基、アミン基を有する置換基のいずれかから選択される。）
2. 前記水分散アイオノマー型ポリウレタンは、ガラス転移温度（Ｔｇ）が５０℃以下であることを特徴とする、請求項１記載の太陽電池裏面封止用シート。
3. 前記水分散アイオノマー型ポリウレタンは、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℃の範囲である水分散アイオノマー型ポリウレタン（ＰＵ‐２）の混合物からなり、質量比が（ＰＵ‐１）／（ＰＵ‐２）＝５０／５０〜９９／１であることを特徴とする、請求項１記載の太陽電池裏面封止用シート。
4. 前記ポリアクリル酸あるいはその誘導体は、ポリアクリル酸のナトリウム塩、あるいはポリアクリル酸のアンモニウム塩であることを特徴とする、請求項１〜３の何れか一項に記載の太陽電池裏面封止用シート。
5. 前記コーティング組成物中に、アセチレンジオールあるいはアセチレンジオールのエチレンオキサイド付加物が更に配合されていることを特徴とする、請求項１〜４の何れか一項に記載の太陽電池裏面封止用シート。
6. 前記コーティング組成物中に、無機フィラー系アンチブロッキング剤あるいは脂肪酸アミド系スリップ剤を更に配合されていること特徴とする、請求項１〜５の何れか一項に記載の太陽電池裏面封止用シート。
7. 前記コーティング組成物は、溶媒を含む溶液状態の粘度が５０〜５００ｍＰａ・Ｓの範囲であり、乾燥皮膜として０．５〜１０ｇ／ｍ^２の範囲で設けられていることを特徴とする、請求項１〜６の何れか一項に記載の太陽電池裏面封止用シート。
8. 前記コーティング組成物は、塗膜面状がドット状、ストライプ状に設けられていることを特徴とする、請求項１〜７の何れか一項に記載の太陽電池裏面封止用シート。
9. 前記易接着コート層は、未処理のポリエステル基材に設けられていることを特徴とする、請求項１〜８の何れか一項に記載の太陽電池裏面封止用シート。
10. 前記ポリエステル基材と同じ材質からなるポリエステル層を少なくとも１層含む多層構成からなることを特徴とする、請求項１〜９の何れか一項に記載の太陽電池裏面封止用シート。
11. 無機化合物蒸着層を設けたバリア性基材を少なくとも１層含む多層構成からなることを特徴とする、請求項１〜１０の何れか一項に記載の太陽電池裏面封止用シート。
12. 耐候性を有する基材層を少なくとも１層含む多層構成からなることを特徴とする、請求項１〜１１の何れか一項に記載の太陽電池裏面封止用シート。
13. 前記耐候性を有する基材層は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリシクロヘキサンジメタノール‐テレフタレート（ＰＣＴ）から選ばれるポリエステル基材、ポリカーボネート系基材、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリエチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレンーヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）から選ばれるフッ素系基材、またはこれらフッ素系基材のアクリル変性物から選択されることを特徴とする、請求項１２記載の太陽電池裏面封止用シート。
14. 前記耐候性を有する基材層は、数平均分子量が１８０００〜４００００の範囲からなるポリエチレンテレフタレートであって、環状オリゴマーコンテントが１５ｗｔ％以下であり、固有粘度が０．５ｄｌ／ｇ以上であることを特徴とする、請求項１２または１３に記載の太陽電池裏面封止用シート。
15. 請求項１〜１４の何れか一項に記載の太陽電池裏面封止用シートを用いたことを特徴とする太陽電池モジュール。

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