JP2012160550A - Surface protection material for solar cell and solar cell module manufactured using the same - Google Patents

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治 赤池
Tetsuya Aya
哲也 綾
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high moisture resistance surface protection material for solar cell including a transparent moisture-proof film having an inorganic thin film layer on one surface of a substrate and steam permeability of less than 0.1[g/m/day], and in which the moisture resistance does not deteriorate for a long term.SOLUTION: In a surface protection material for solar cell including a transparent moisture-proof film having an inorganic thin film layer on one surface of a substrate and steam permeability of less than 0.1[g/m/day], a weather-resistant film having a melting point of 130-180°C is provided on the inorganic thin film layer side of the transparent moisture-proof film, and a back film is provided on the transparent moisture-proof film on the reverse side of the inorganic thin film layer.

Description

本発明は、無機薄膜層を含む透明防湿フィルムを有する高防湿性太陽電池用表面保護材において、長期に防湿性が劣下しない優れた太陽電池用表面保護材及びこの太陽電池用表面保護材を用いた高耐久性の太陽電池モジュールに関する。   The present invention relates to a highly moisture-proof solar cell surface protective material having a transparent moisture-proof film including an inorganic thin film layer, an excellent solar cell surface protective material that does not deteriorate moisture resistance over a long period of time, and the solar cell surface protective material. The present invention relates to a highly durable solar cell module used.

近年、資源の有効利用や環境汚染の防止等の面から、太陽光を直接電気エネルギーに変換する太陽電池が注目され、開発が進められている。太陽電池は受光面側の前面保護材と裏面保護材との間にエチレン−酢酸ビニル共重合体やポリエチレン、ポリプロピレンフィルムなどの封止材により太陽電池用セルを封止した構成からなり、通常、前面保護材、封止材 、発電素子、封止材及び裏面保護材をこの順で積層し、加熱溶融させることにより接着一体化することで製造される。
太陽電池の前面保護材、裏面保護材(以下、「表面保護材」ということがある)としては、紫外線に対する耐久性、湿気ないし水の透過による発電素子の劣下、内部の導線や電極の発錆を防止するための防湿性に優れることが極めて重要な要件となる。
このような要求を満たすために、太陽電池用表面保護材としては、例えば暴露面側から、耐候性フィルム、暴露面側に無機薄膜の蒸着面を有する防湿フィルム、及び封止材などの密着性や耐部分放電特性を有するフィルムを含む構成体として積層されたものが提案されてきた。
In recent years, solar cells that directly convert sunlight into electric energy have attracted attention and are being developed from the viewpoint of effective use of resources and prevention of environmental pollution. A solar cell consists of a configuration in which a solar cell is sealed with a sealing material such as an ethylene-vinyl acetate copolymer, polyethylene, or polypropylene film between a front surface protective material and a back surface protective material on the light receiving surface side. The front protective material, the sealing material, the power generating element, the sealing material, and the back surface protective material are laminated in this order, and are manufactured by bonding and integration by heating and melting.
Solar cell front and back protection materials (hereinafter sometimes referred to as “surface protection materials”) include durability against ultraviolet rays, degradation of power generation elements due to moisture or water permeation, and the generation of internal conductors and electrodes. It is a very important requirement to have excellent moisture resistance for preventing rust.
In order to satisfy such requirements, as the surface protective material for solar cells, for example, from the exposed surface side, a weather-resistant film, a moisture-proof film having an inorganic thin film deposited surface on the exposed surface side, and adhesion such as a sealing material In addition, a laminated structure including a film having partial discharge resistance characteristics has been proposed.

例えば、特許文献1の実施例では、二軸延伸ポリエステルフィルムを基材とする防湿フィルムの両側にポリウレタン系接着剤層を設け、その両側に耐候性ポリエステルフィルムを積層し得られた太陽電池用表面保護材が開示されている。
また、特許文献2の実施例では、同じく二軸延伸ポリエステルフィルムを基材とする防湿フィルムに二液硬化型ポリウレタン系接着剤を用いてポリフッ化ビニル(PVF)フィルムを貼り合わせた太陽電池用表面保護材が開示されている。
また、特許文献3では、裏面に耐候性を有する耐候性樹脂層を備え、前記耐候性樹脂層と、一方の表面に金属酸化物の蒸着膜を有する第1蒸着樹脂層と、中間樹脂層と、一方の表面に金属酸化物の蒸着膜を有する第2蒸着樹脂層と、がドライラミネート加工により積層された太陽電池モジュール用裏面保護シートであって、前記第1蒸着樹脂層及び前記第2蒸着樹脂層の蒸着膜が前記中間樹脂層側に配置され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が開示されている。
更に、特許文献4では、裏面に耐候性を有する耐候性樹脂層を備える太陽電池モジュール用裏面保護シートの製造方法であって、前記耐候性樹脂層と、一方の表面に金属酸化物の蒸着膜を有する蒸着樹脂層を少なくとも3層と、を順次ドライラミネート加工により積層し、前記蒸着樹脂層は、それぞれ40℃、90%RHにおける水蒸気透過度が0.03〜0.5g/m2・dayであ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の製造方法が開示されている。
For example, in the Example of patent document 1, the surface for solar cells obtained by providing a polyurethane adhesive layer on both sides of a moisture-proof film based on a biaxially stretched polyester film and laminating a weather-resistant polyester film on both sides thereof A protective material is disclosed.
Moreover, in the Example of patent document 2, the surface for solar cells which bonded the polyvinyl fluoride (PVF) film to the moisture-proof film which used the biaxially-stretched polyester film as a base material using the two-component curing type polyurethane-type adhesive agent similarly. A protective material is disclosed.
In Patent Document 3, a weather resistant resin layer having weather resistance is provided on the back surface, the weather resistant resin layer, a first vapor deposited resin layer having a metal oxide vapor deposited film on one surface, an intermediate resin layer, And a second vapor-deposited resin layer having a metal oxide vapor-deposited film on one surface, the back protective sheet for a solar cell module laminated by dry lamination, wherein the first vapor-deposited resin layer and the second vapor-deposited layer A back protective sheet for a solar cell module is disclosed in which a vapor deposition film of a resin layer is disposed on the intermediate resin layer side.
Furthermore, in Patent Document 4, there is provided a method for producing a back surface protection sheet for a solar cell module comprising a weather resistant resin layer having weather resistance on the back surface, wherein the weather resistant resin layer and a metal oxide vapor deposition film on one surface are provided. At least three vapor-deposited resin layers having a thickness of 3 are sequentially laminated by dry lamination, and the vapor-deposited resin layers each have a water vapor permeability of 0.03 to 0.5 g / m 2 · day at 40 ° C. and 90% RH. The manufacturing method of the back surface protection sheet for solar cell modules characterized by these is disclosed.

特開2009-188072JP2009-188072 特開2009-49252JP2009-49252 特開2010-272761JP 2010-272761 特開2010-272762JP 2010-272762 A

表面保護材を太陽電池に組み込む際には、表面保護材を他の部材と積層し、例えば温度130℃から180℃、時間10分から40分の条件で、真空ラミネーションにより接着一体化させる。このラミネーション温度は従来の表面保護材の上記特許文献に開示されるような加速試験と比べてはるかに高温度であり、表面保護材に対して重大なダメージを与えるものである。特に高防湿性能が必要とされる化合物系発電素子太陽電池モジュールやフレキシブル性が要求されるガラスを用いない太陽電池モジュールへの太陽電池用保護材、電子ペーパー等への使用においては、この真空ラミネーションプロセスの影響も考慮し加速試験後の防湿性能劣下を防止することが要求される。   When the surface protective material is incorporated into the solar cell, the surface protective material is laminated with another member and bonded and integrated by vacuum lamination, for example, under conditions of a temperature of 130 ° C. to 180 ° C. and a time of 10 minutes to 40 minutes. This lamination temperature is much higher than the acceleration test disclosed in the above-mentioned patent document of the conventional surface protective material, and serious damage is caused to the surface protective material. This vacuum lamination is especially suitable for use in solar cell protective materials and electronic paper for compound-based power generation device solar cell modules that require high moisture-proof performance and solar cell modules that do not require glass that requires flexibility. In consideration of process influence, it is required to prevent deterioration of moisture resistance after the accelerated test.

しかしながら、上記の何れの特許文献も水蒸気透過率が0.1[g/m2日]未満の高防湿フィルムを使用した表面保護材を太陽電池モジュールとして真空ラミネーション工程を経て使用されることによる防湿性能の劣下を想定しておらず、温度130℃から180℃、時間10分から40分といった高温条件を経た後も防湿性能が長期に渡って維持される太陽電池用表面保護材について開示するものではなかった。 However, in any of the above patent documents, moisture protection by using a surface protection material using a highly moisture-proof film having a water vapor transmission rate of less than 0.1 [g / m 2 day] as a solar cell module through a vacuum lamination process. Disclosed is a surface protection material for solar cells that is not assumed to be inferior in performance and that maintains moisture-proof performance for a long period of time even after passing through high temperature conditions such as a temperature of 130 ° C. to 180 ° C. and a time of 10 minutes to 40 minutes. It wasn't.

すなわち、特許文献1の実施例には、太陽電池用表面保護材として、85℃、85%湿度、1000hrs試験のみを行い、その後の防湿性を評価した結果が示されているが、試験後の水蒸気透過率としては1〜2[g/m2・day]のものが開示されているに過ぎず、また、特許文献2には、太陽電池用表面保護材としてプレッシャークッカーテスト(PCT)(高温高圧による過酷環境試験、105℃、92時間)のみを行い、その後の防湿性を評価した結果、試験後の水蒸気透過率が0.5[g/m2・day]のものが開示されているに過ぎない。
また、特許文献3,4では、ドライラミネート加工により作成された太陽電池用表面保護材としての初期の防湿性を評価した結果が示されているが、当該太陽電池用表面保護材は、温度130℃から180℃、時間10分から40分といった高温条件を経た後にも、十分な防湿性能を有するものではなかった。
That is, in the Example of Patent Document 1, only the 85 ° C., 85% humidity, 1000 hrs test was performed as the surface protection material for solar cells, and the results of evaluating the moisture resistance thereafter were shown. As the water vapor transmission rate, only 1-2 [g / m 2 · day] is disclosed, and Patent Document 2 discloses a pressure cooker test (PCT) (high temperature) as a surface protection material for solar cells. Only a severe environmental test by high pressure (105 ° C., 92 hours) was conducted, and as a result of evaluating the moisture resistance, a water vapor permeability after the test of 0.5 [g / m 2 · day] was disclosed. Only.
Patent Documents 3 and 4 show the results of evaluating the initial moisture resistance as a solar cell surface protective material prepared by dry lamination, but the solar cell surface protective material has a temperature of 130. Even after a high temperature condition of from 10 to 180 ° C. and from 10 to 40 minutes, it did not have sufficient moisture-proof performance.

すなわち、本発明の課題は、基材の一方の面に無機薄膜層を有する水蒸気透過率が0.1[g/m2日]未満の高透明防湿フィルムを使用する高防湿性太陽電池用表面保護材において、長期に防湿性が劣下しない優れた表面保護材を提供すること、また、当該太陽電池用表面保護材を用いた耐久性に優れる太陽電池モジュールを提供することにある。 That is, the object of the present invention is to provide a highly moisture-proof solar cell surface using a highly transparent moisture-proof film having an inorganic thin film layer on one surface of the substrate and having a water vapor transmission rate of less than 0.1 [g / m 2 day]. An object of the present invention is to provide an excellent surface protection material that does not deteriorate moisture resistance over a long period of time, and to provide a solar cell module that is excellent in durability using the surface protection material for solar cells.

本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、無機薄膜層を有する水蒸気透過率が0.1[g/m2・日]未満の透明高防湿フィルムの無機薄膜層側の耐候性フィルムを特定の融点を有するフィルムとしかつ該透明高防湿フィルムの無機薄膜層と反対側(以下、「背面」ということがある)に配置されるフィルム(以下、透明防湿フィルムの背面に貼合されるフィルムを「背面フィルム」ということがある)を設けることにより長期の優れた防湿性及び層間強度を同時に満足できることによって、防湿性能の耐久化が実現されることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies, the present inventors have identified a weather-resistant film on the inorganic thin film layer side of a transparent highly moisture-proof film having an inorganic thin film layer and a water vapor transmission rate of less than 0.1 [g / m 2 · day]. A film (hereinafter, referred to as “back surface”) opposite to the inorganic thin film layer of the transparent high moisture-proof film (hereinafter referred to as “back surface”) By providing a “back film” in some cases, it was found that long-term excellent moisture resistance and interlayer strength can be satisfied at the same time, thereby realizing durability of moisture resistance, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明は、基材の一方の面に無機薄膜層を有する水蒸気透過率が0.1[g/m2日]未満の透明高防湿フィルムを有する太陽電池用表面保護材であって、前記透明防湿フィルムの無機薄膜層側に融点が130℃以上180℃以下の耐候性フィルムを有し、前記透明防湿フィルムの背面側に背面フィルムを設けることを特徴とする太陽電池用表面保護材に関する。
また、本発明は、上記太陽電池用表面保護材を用いて作製された太陽電池モジュールに関する。
That is, the present invention is a solar cell surface protective material having a transparent high moisture-proof film having an inorganic thin film layer on one surface of the substrate and having a water vapor permeability of less than 0.1 [g / m 2 day], The present invention relates to a surface protective material for solar cells, comprising a weather resistant film having a melting point of 130 ° C. or higher and 180 ° C. or lower on the inorganic thin film layer side of the transparent moisture-proof film, and a back film provided on the back side of the transparent moisture-proof film. .
Moreover, this invention relates to the solar cell module produced using the said surface protection material for solar cells.

本発明によれば、基材の一方の面に無機薄膜層を有する水蒸気透過率が0.1[g/m2・日]未満の透明高防湿フィルムを有する高防湿性太陽電池用表面保護材において、長期に防湿性が劣下しない優れた表面保護材を提供すること、また、当該太陽電池用表面保護材を用いた耐久性に優れる太陽電池モジュールを提供することができる。 According to the present invention, a highly moisture-proof solar cell surface protective material having a transparent moisture-proof film having an inorganic thin film layer on one surface of the substrate and having a water vapor permeability of less than 0.1 [g / m 2 · day]. Therefore, it is possible to provide an excellent surface protective material that does not deteriorate moisture resistance for a long period of time, and to provide a solar cell module that is excellent in durability using the solar cell surface protective material.

以下に本発明を更に詳細に説明する。
通常、太陽電池用表面保護材はドライラミネーションによる積層工程を経て作成される。ドライラミネーションでは、耐候性フィルムに溶剤を用いて希釈した接着剤を所定の厚みに塗布し100℃から140℃の範囲での乾燥により溶剤を蒸発させ耐候フィルム上に接着層を形成した後、防湿フィルムの無機薄膜面を接着剤側に向けて貼合する。その後、防湿フィルムの背面に上記と同様に溶剤を用いて希釈した接着剤を所定の厚みに塗布し100℃から140℃の範囲での乾燥により溶剤を蒸発させ防湿フィルム上に接着層を形成した後、更にフィルムを貼合し、所定の温度での養生を経て表面保護材を作成する。養生は、通常、30℃から80℃の範囲で1日から1週間行なわれる。本積層工程において、熱や貼合の張力が各フィルムに作用し表面保護材には残留歪が蓄積される。
The present invention is described in further detail below.
Usually, the surface protection material for solar cells is produced through a lamination process by dry lamination. In dry lamination, an adhesive diluted with a solvent is applied to a weather resistant film to a predetermined thickness, and the solvent is evaporated by drying in the range of 100 ° C to 140 ° C to form an adhesive layer on the weather resistant film. The film is bonded with the inorganic thin film surface facing the adhesive side. Thereafter, an adhesive diluted with a solvent in the same manner as described above was applied to the back surface of the moisture-proof film to a predetermined thickness, and the solvent was evaporated by drying in the range of 100 ° C. to 140 ° C. to form an adhesive layer on the moisture-proof film. Then, a film is further bonded and a surface protective material is created through curing at a predetermined temperature. Curing is usually carried out in the range of 30 ° C. to 80 ° C. for 1 day to 1 week. In this lamination process, heat and bonding tension act on each film, and residual strain is accumulated in the surface protective material.

次いで、表面保護材は太陽電池素子や封止材と共に真空ラミネーションにより加熱溶融され一体化させ太陽電池に組み込まれる。この真空ラミネーションプロセスは130℃から180℃の範囲で行なわれる。
上記の積層工程において蓄積された残留歪は、太陽電池の高温高湿環境下での保存において各積層界面への応力となって作用する。特に耐候性フィルムに残留歪が蓄積した場合、高温高湿環境下で無機薄膜層に対して残留応力が作用し、無機薄膜層に重大な劣下を生じる。
特に本出願が対象とする水蒸気透過率が0.1[g/m2・日]未満の高い防湿性をもった防湿フィルムの場合、耐候性フィルムからの残留応力による防湿性能の劣下は著しい、これは無機薄膜層内部及び防湿フィルム基材、アンカーコート層及び無機薄膜層間での生じる少量の欠陥が高い防湿性に対して重大な影響を与えるからである。
Next, the surface protective material is heated and melted by vacuum lamination together with the solar cell element and the sealing material, and is integrated into the solar cell. This vacuum lamination process is performed in the range of 130 ° C to 180 ° C.
The residual strain accumulated in the above lamination process acts as a stress on each lamination interface when the solar cell is stored in a high temperature and high humidity environment. In particular, when residual strain accumulates in the weather resistant film, the residual stress acts on the inorganic thin film layer in a high-temperature and high-humidity environment, causing serious deterioration of the inorganic thin film layer.
In particular, in the case of a moisture-proof film having a high moisture-proof property with a water vapor transmission rate of less than 0.1 [g / m 2 · day], which is the subject of this application, the deterioration in moisture-proof performance due to residual stress from the weather-resistant film is significant. This is because the small amount of defects generated inside the inorganic thin film layer and between the moisture-proof film substrate, the anchor coat layer and the inorganic thin film layer has a significant influence on the high moisture-proof property.

なお、接着層の無機薄膜層への接着力が表面保護材の製造時から低い場合、耐候性フィルムから無機薄膜層への応力伝播は緩和され防湿性能の劣下は生じない。
以上より、本発明者らは真空ラミネーション工程において耐候性フィルム内の残留歪を緩和させることが高温高湿環境下における防湿フィルムの無機薄膜層に作用する応力を低下させ、防湿性能の劣下抑制を実現することを見出すに至った。
In addition, when the adhesive force of the adhesive layer to the inorganic thin film layer is low since the production of the surface protective material, the stress propagation from the weather resistant film to the inorganic thin film layer is alleviated, and the moisture resistance performance is not deteriorated.
As described above, the present inventors reduced the stress acting on the inorganic thin film layer of the moisture-proof film in a high-temperature and high-humidity environment by reducing the residual strain in the weather-resistant film in the vacuum lamination process, and suppressed deterioration of moisture-proof performance. It came to find out to realize.

<表面保護材>
本発明における太陽電池用表面保護材は、基材の一方の面に無機薄膜層を有する水蒸気透過率が0.1[g/m2・日]未満の透明高防湿フィルムを有する太陽電池用表面保護材であって、前記透明防湿フィルムの無機薄膜層側に融点が130℃以上180℃以下の耐候性フィルムを有し、かつ前記透明防湿フィルムの無機薄膜層の背面に背面フィルムを有するものである。
なお、本発明において、「フィルムの融点」とは、示差走査熱量計を用いて、JIS K7121に準じて、フィルム試料約10mgを加熱速度10℃/分で−40℃から200℃まで昇温し、融解ピークを確認,200℃で1分間保持した後、冷却速度10℃/分で−40℃まで降温し、再度、加熱速度10℃/分で200℃まで昇温した時に測定されたサーモグラムから結晶融解ピーク温度の中で最大ピークを(Tm)(℃)を融点とすることを意味するものとする。なお,ポリエステルなど融点が200℃を超え融解ピークが観測されない場合は,昇温上限温度を300℃とし,その後同様な測定を行なった。
<Surface protective material>
The surface protective material for solar cells in the present invention is a surface for solar cells having a transparent high moisture-proof film having an inorganic thin film layer on one surface of the substrate and having a water vapor permeability of less than 0.1 [g / m 2 · day]. A protective material having a weather resistant film having a melting point of 130 ° C. or higher and 180 ° C. or lower on the inorganic thin film layer side of the transparent moisture-proof film, and a back film on the back surface of the inorganic thin film layer of the transparent moisture-proof film. is there.
In the present invention, the “melting point of the film” means that a differential scanning calorimeter is used to heat about 10 mg of a film sample from −40 ° C. to 200 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min according to JIS K7121. After confirming the melting peak, holding at 200 ° C. for 1 minute, the temperature was lowered to −40 ° C. at a cooling rate of 10 ° C./min, and the thermogram measured when the temperature was raised again to 200 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min. From the crystal melting peak temperature, the maximum peak means that (Tm) (° C.) is the melting point. When the melting point exceeded 200 ° C. and no melting peak was observed, such as polyester, the temperature rise upper limit temperature was set to 300 ° C., and then the same measurement was performed.

本発明における太陽電池用表面保護材は、透明防湿フィルムに対し、耐加水分解性や耐候性のために暴露側に耐候性フィルムを、封止材との密着性や耐電圧などを確保する目的で太陽電池セル側に背面フィルムを備えることが好ましく、暴露側から、耐候性フィルム、防湿フィルム、背面フィルムの順に積層することが好ましい。積層体の層間強度を確保する観点から、耐候性フィルムと防湿フィルム、防湿フィルムと背面フィルムはそれぞれ、接着剤を介して積層されたものであることが好ましい。
以下、各構成層について説明する。
The surface protective material for solar cells in the present invention is a weatherproof film on the exposed side for hydrolysis resistance and weather resistance, and adhesion with a sealing material, withstand voltage, etc. for a transparent moisture-proof film. Therefore, it is preferable to provide a back film on the solar cell side, and it is preferable to laminate a weather resistant film, a moisture-proof film, and a back film in this order from the exposed side. From the viewpoint of ensuring the interlayer strength of the laminate, it is preferable that the weather-resistant film and moisture-proof film, and the moisture-proof film and back film are each laminated via an adhesive.
Hereinafter, each constituent layer will be described.

(透明防湿フィルム)
本発明の太陽電池用表面保護材における透明防湿フィルムとは、防湿性及び透明性を有するフィルムであって、基材フィルムの少なくとも一方の面に無機酸化物からなる無機薄膜層を少なくとも1層有するフィルムである。
この無機薄膜層により、湿気、水の透過による太陽電池の内面側を保護することができ、また、高い透明性を確保することによりフロントシートにおいては発電効率の向上を達成できる。
(Transparent moisture-proof film)
The transparent moisture-proof film in the solar cell surface protective material of the present invention is a film having moisture resistance and transparency, and has at least one inorganic thin film layer made of an inorganic oxide on at least one surface of the base film. It is a film.
This inorganic thin film layer can protect the inner surface side of the solar cell due to moisture and water permeation, and can improve power generation efficiency in the front seat by ensuring high transparency.

上記無機薄膜層を有する基材としては、透明熱可塑性高分子フィルムが好ましく、その材料としては、通常の包装材料に使用しうる樹脂であれば特に制限なく用いることができる。具体的には、エチレン、プロピレン、ブテン等の単独重合体または共重合体などのポリオレフィン、環状ポリオレフィン等の非晶質ポリオレフィン、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)等のポリエステル、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン12、共重合ナイロン等のポリアミド、エチレン−酢酸ビニル共重合体部分加水分解物(EVOH)、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリカーボネート、ポリビニルブチラール、ポリアリレート、フッ素樹脂、アクリレート樹脂、生分解性樹脂などが挙げられる。これらの中では、フィルム物性、コストなどの点から、ポリエステル、ポリアミド、ポリオレフィンが好ましい。中でも、フィルム物性の点から、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)が特に好ましい。   The substrate having the inorganic thin film layer is preferably a transparent thermoplastic polymer film, and any material can be used as long as it is a resin that can be used for ordinary packaging materials. Specifically, polyolefins such as homopolymers or copolymers such as ethylene, propylene and butene, amorphous polyolefins such as cyclic polyolefins, polyesters such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), nylon 6 , Nylon 66, nylon 12, polyamide such as copolymer nylon, ethylene-vinyl acetate copolymer partial hydrolyzate (EVOH), polyimide, polyetherimide, polysulfone, polyethersulfone, polyetheretherketone, polycarbonate, polyvinyl Examples include butyral, polyarylate, fluororesin, acrylate resin, and biodegradable resin. Among these, polyesters, polyamides, and polyolefins are preferable from the viewpoints of film properties and cost. Among these, polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN) are particularly preferable from the viewpoint of film properties.

また、上記基材は、公知の添加剤、例えば、帯電防止剤、光線遮断剤、紫外線吸収剤、可塑剤、滑剤、フィラー、着色剤、安定剤、潤滑剤、架橋剤、ブロッキング防止剤、酸化防止剤等を含有することができる。
上記基材としての熱可塑性高分子フィルムは、上記の原料を用いて成形してなるものであるが、基材として用いる際は、未延伸であってもよいし延伸したものであってもよい。また、他のプラスチック基材と積層されていてもよい。
In addition, the base material is a known additive such as an antistatic agent, a light blocking agent, an ultraviolet absorber, a plasticizer, a lubricant, a filler, a colorant, a stabilizer, a lubricant, a crosslinking agent, an antiblocking agent, an oxidation agent. An inhibitor or the like can be contained.
The thermoplastic polymer film as the substrate is formed by using the above raw materials, but when used as a substrate, it may be unstretched or stretched. . Moreover, you may laminate | stack with the other plastic base material.

かかる基材は、従来公知の方法により製造することができ、例えば、原料樹脂を押出機により溶融し、環状ダイやTダイにより押出して、急冷することにより実質的に無定型で配向していない未延伸フィルムを製造することができる。また、多層ダイを用いることにより、1種の樹脂からなる単層フィルム、1種の樹脂からなる多層フィルム、多種の樹脂からなる多層フィルム等を製造することができる。   Such a substrate can be produced by a conventionally known method. For example, a raw material resin is melted by an extruder, extruded by an annular die or a T die, and rapidly cooled to be substantially amorphous and not oriented. An unstretched film can be manufactured. Further, by using a multilayer die, it is possible to produce a single layer film made of one kind of resin, a multilayer film made of one kind of resin, a multilayer film made of various kinds of resins, and the like.

この未延伸フィルムを一軸延伸、テンター式逐次二軸延伸、テンター式同時二軸延伸、チューブラー式同時二軸延伸などの公知の方法により、フィルムの流れ(縦軸)方向又はフィルムの流れ方向とそれに直角な(横軸)方向に延伸することにより、少なくとも一軸方向に延伸したフィルムを製造することができる。延伸倍率は任意に設定できるが、150℃熱収縮率が、0.01〜5%、更には0.01〜2%であることが好ましい。中でもフィルム物性の点から、二軸延伸ポリエチレンナフタレートフィルムや、ポリエチレンテレフタレート及び/又はポリエチレンナフタレートと他のプラスチックの共押出二軸延伸フィルムが好ましい。   The unstretched film is subjected to a known method such as uniaxial stretching, tenter sequential biaxial stretching, tenter simultaneous biaxial stretching, tubular simultaneous biaxial stretching, or the like. A film stretched in at least a uniaxial direction can be produced by stretching in a direction (horizontal axis) perpendicular thereto. Although a draw ratio can be set arbitrarily, it is preferable that 150 degreeC heat shrink rate is 0.01 to 5%, Furthermore, it is preferable that it is 0.01 to 2%. Among these, from the viewpoint of film properties, a biaxially stretched polyethylene naphthalate film, a polyethylene terephthalate and / or a coextruded biaxially stretched film of polyethylene naphthalate and other plastics are preferable.

なお、上記基材には、無機薄膜との密着性向上のため、アンカーコート剤を塗布することし、アンカーコート層を設けることが好ましい。アンカーコート剤としては、溶剤性又は水性のポリエステル樹脂、イソシアネート樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ビニル変性樹脂、ビニルアルコール樹脂、ビニルブチラール樹脂、エチレンビニルアルコール樹脂、ニトロセルロース樹脂、オキサゾリン基含有樹脂、カルボジイミド基含有樹脂、メチレン基含有樹脂、エポキシ基含有樹脂、変性スチレン樹脂、変性シリコーン樹脂及びアルキルチタネート等を単独、あるいは2種以上組み合わせて使用することができる。また、シラン系カップリング剤、チタン系カップリング剤、光線遮断剤、紫外線吸収剤、安定剤、潤滑剤、ブロッキング防止剤、酸化防止剤等を含有したり、それらを上記樹脂と共重合させたものを使用することができる。   In addition, it is preferable to apply | coat an anchor coat agent and to provide an anchor coat layer in the said base material for the adhesive improvement with an inorganic thin film. As anchor coating agents, solvent-based or water-soluble polyester resins, isocyanate resins, urethane resins, acrylic resins, vinyl-modified resins, vinyl alcohol resins, vinyl butyral resins, ethylene vinyl alcohol resins, nitrocellulose resins, oxazoline group-containing resins, carbodiimides A group-containing resin, a methylene group-containing resin, an epoxy group-containing resin, a modified styrene resin, a modified silicone resin, an alkyl titanate, or the like can be used alone or in combination of two or more. Also contains silane coupling agents, titanium coupling agents, light blocking agents, ultraviolet absorbers, stabilizers, lubricants, antiblocking agents, antioxidants, etc., or they are copolymerized with the above resins Things can be used.

アンカーコート層の形成方法としては、公知のコーティング方法が適宜採択される。例えば、リバースロールコーター、グラビアコーター、ロッドコーター、エアドクタコーター、スプレイあるいは刷毛を用いたコーティング方法等の方法がいずれも使用できる。また、基材を樹脂液に浸漬して行ってもよい。塗布後は、80〜200℃程度の温度での熱風乾燥、熱ロール乾燥などの加熱乾燥や、赤外線乾燥などの公知の乾燥方法を用いて溶媒を蒸発させることができる。また、耐水性、耐久性を高めるために、電子線照射による架橋処理を行う事もできる。また、アンカーコート層の形成は、基材フィルムの製造ラインの途中で行う方法(インライン)でも、基材フィルム製造後に行う(オフライン)方法でも良い。   As a method for forming the anchor coat layer, a known coating method is appropriately adopted. For example, any method such as a reverse roll coater, a gravure coater, a rod coater, an air doctor coater, a spray or a coating method using a brush can be used. Alternatively, the substrate may be immersed in a resin solution. After application, the solvent can be evaporated using a known drying method such as hot drying such as hot air drying or hot roll drying at a temperature of about 80 to 200 ° C., or infrared drying. Moreover, in order to improve water resistance and durability, the crosslinking process by electron beam irradiation can also be performed. Further, the formation of the anchor coat layer may be a method performed in the middle of the substrate film production line (inline) or a method performed after the substrate film is manufactured (offline).

透明防湿フィルムとしては、該透明基材フィルムにアルミニウム等の金属のコーティング膜を形成したものも使用できるが、太陽電池に適用した場合、電流がリークする等の恐れがない点から、シリカ、アルミナ等の無機酸化物のコーティング膜が好ましく用いられる。
上記無機薄膜層の形成方法としては、蒸着法、コーティング法などの方法がいずれも使用できるが、ガスバリア性の高い均一な薄膜が得られるという点で蒸着法が好ましい。この蒸着法には、物理気相蒸着(PVD)、あるいは化学気相蒸着(CVD)などの方法が含まれる。物理気相蒸着法としては、真空蒸着、イオンプレーティング、スパッタリングなどが挙げられ、化学気相蒸着法としては、プラズマを利用したプラズマCVD、加熱触媒体を用いて材料ガスを接触熱分解する触媒化学気相成長法(Cat−CVD)等が挙げられる。
As the transparent moisture-proof film, a film in which a metal coating film such as aluminum is formed on the transparent base film can be used. However, when applied to a solar cell, there is no fear of leakage of current, silica, alumina. An inorganic oxide coating film such as is preferably used.
As the method for forming the inorganic thin film layer, any method such as a vapor deposition method and a coating method can be used, but the vapor deposition method is preferable in that a uniform thin film having a high gas barrier property can be obtained. This vapor deposition method includes methods such as physical vapor deposition (PVD) or chemical vapor deposition (CVD). Examples of physical vapor deposition include vacuum deposition, ion plating, and sputtering. Examples of chemical vapor deposition include plasma CVD using plasma and a catalyst that thermally decomposes a material gas using a heated catalyst. Examples include chemical vapor deposition (Cat-CVD).

無機酸化物コーティング膜を構成する無機物質としては、珪素、アルミニウム、マグネシウム、亜鉛、錫、ニッケル、チタン、水素化炭素等、あるいはこれらの酸化物、炭化物、窒化物またはそれらの混合物が挙げられるが、好ましくは酸化珪素、酸化アルミニウム、水素化炭素を主体としたダイアモンドライクカーボンである。特に、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、酸化アルミニウムは、高いガスバリア性が安定に維持できる点で好ましい。   Examples of the inorganic substance constituting the inorganic oxide coating film include silicon, aluminum, magnesium, zinc, tin, nickel, titanium, hydrogenated carbon, and the like, or oxides, carbides, nitrides, or mixtures thereof. Of these, diamond like carbon mainly composed of silicon oxide, aluminum oxide, and hydrogenated carbon is preferable. In particular, silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, and aluminum oxide are preferable in that high gas barrier properties can be stably maintained.

上記無機薄膜層の厚さは、安定な防湿性能の発現と透明性の点から、40〜1000nmであることが好ましく、40〜800nmがより好ましく、50〜600nmが更に好ましい。また、上記基材フィルムの厚さは、一般に5〜100μm程度であり、生産性や取り扱いやすさの点から8〜50μmが好ましく、12〜25μmが更に好ましい。従って、上記透明防湿フィルムの厚さは、一般に6〜100μm程度であり、生産性や取り扱いやすさの点から9〜50μmが好ましく、12〜25μmが更に好ましい。
高い防湿性をもった防湿フィルムにおいては、耐候性フィルムからの残留応力による防湿性能の劣下が著しいため、本発明における防湿性維持の効果が顕著に表れる。したがって、本発明において、上記透明防湿フィルムは水蒸気透過率が0.1[g/m2・日]未満であり、好ましくは0.05[g/m2・日]以下であり、より好ましくは、0.03[g/m2・日]以下である。
The thickness of the inorganic thin film layer is preferably 40 to 1000 nm, more preferably 40 to 800 nm, and still more preferably 50 to 600 nm, from the viewpoint of stable moistureproof performance and transparency. Moreover, generally the thickness of the said base film is about 5-100 micrometers, 8-50 micrometers is preferable from the point of productivity or handleability, and 12-25 micrometers is still more preferable. Therefore, the thickness of the transparent moisture-proof film is generally about 6 to 100 μm, preferably 9 to 50 μm, and more preferably 12 to 25 μm from the viewpoint of productivity and ease of handling.
In a moisture-proof film having a high moisture-proof property, the deterioration of moisture-proof performance due to residual stress from the weather-resistant film is remarkable, so that the effect of maintaining the moisture-proof property in the present invention is remarkably exhibited. Therefore, in the present invention, the transparent moisture-proof film has a water vapor transmission rate of less than 0.1 [g / m 2 · day], preferably 0.05 [g / m 2 · day] or less, more preferably 0.03 [g / m 2 · day] or less.

(耐候性フィルム)
本発明の太陽電池用表面保護材には、耐加水分解性や耐候性を備え、長期の耐久性を付与するために、上記防湿フィルムの無機薄膜層側に耐候性フィルムが積層される。
本発明における耐候性フィルムには、耐候性フィルム内の残留歪を軽減し、高温高湿時における無機薄膜層背面側から掛かる収縮による残留応力を低減するものである。よって、具体的には、真空ラミネーション時の温度付近に融点をもつフィルム、すなわち、融点130℃以上180℃以下のフィルムを用いるものとする。
上記観点から、前記融点の下限値は130℃であり、140℃であることが好ましく、150℃であることがより好ましい。また、前記融点の上限値は180℃であり、175℃であることが好ましく、170℃であることがより好ましい。
(Weather-resistant film)
The surface protection material for solar cells of the present invention is provided with hydrolysis resistance and weather resistance, and a weather resistant film is laminated on the inorganic thin film layer side of the moisture proof film in order to impart long-term durability.
The weather resistant film in the present invention reduces residual strain in the weather resistant film and reduces residual stress due to shrinkage applied from the back side of the inorganic thin film layer at high temperature and high humidity. Therefore, specifically, a film having a melting point near the temperature at the time of vacuum lamination, that is, a film having a melting point of 130 ° C. or higher and 180 ° C. or lower is used.
From the above viewpoint, the lower limit of the melting point is 130 ° C., preferably 140 ° C., and more preferably 150 ° C. The upper limit of the melting point is 180 ° C, preferably 175 ° C, and more preferably 170 ° C.

融点が上記の温度範囲内の耐候性フィルムを用いることで、真空ラミネーション時の温度で、それまでの工程で加えられた力の履歴や熱履歴によって生じたフィルム内の分子・結晶配向を緩和させ残留歪を低減させることができる。   By using a weather-resistant film with a melting point within the above temperature range, the molecular / crystal orientation in the film caused by the history of force and thermal history applied in the previous process is relaxed at the temperature during vacuum lamination. Residual strain can be reduced.

通常、真空ラミネーション工程において耐候性フィルムは加圧に対して容易に流動し、均一な厚みの膜が維持できない。本発明においては、前記融点を130℃以上とすることで当該背面フィルムの流動を抑え、厚みを維持することができる。尚、前記融点が80℃未満であると厚みによらず、太陽電池モジュールは発電時の発熱や太陽光の輻射熱などで、その温度が85〜90℃程度まで昇温する為、耐候性フィルムは軟化し動作中に本来の太陽電池素子を保護する機能が失われる。   Usually, in a vacuum lamination process, a weather-resistant film flows easily with respect to pressure, and a film having a uniform thickness cannot be maintained. In this invention, the said melting | fusing point shall be 130 degreeC or more, the flow of the said back film can be suppressed, and thickness can be maintained. In addition, since the temperature rises to about 85 to 90 ° C. due to heat generated during power generation or radiant heat of sunlight, regardless of the thickness, the weather resistance film is used as the melting point is less than 80 ° C. The function of protecting the original solar cell element during softening and operation is lost.

尚、本発明における前記融点は、JIS K7121に準じて、試料約10mgを加熱速度10℃/分で−40℃から200℃まで昇温し、融解ピークを確認、200℃で1分間保持した後、冷却速度10℃/分で−40℃まで降温し、再度、加熱速度10℃/分で200℃まで昇温した時に測定されるサーモグラムから結晶融解ピークの中で最大ピークを融点(Tm)(℃)として示差走査熱量計を用いて求められる。なお,ポリエステルなど融点が200℃を超え融解ピークが観測されない場合は,昇温上限温度を300℃とし,その後同様な測定を行なった。
前記耐候性フィルムは、耐候性を有し、前記融点を有するものであれば特に限定されないが、例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)及びポリフッ化ビニル(PVF)、ポリプロピレン等の樹脂を主成分とし、これに紫外線吸収剤を練り込んだ樹脂組成物を成膜したものが好ましく用いられる。
The melting point in the present invention is determined by heating about 10 mg of a sample from −40 ° C. to 200 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min according to JIS K7121, confirming the melting peak, and holding at 200 ° C. for 1 minute. From the thermogram measured when the temperature was lowered to −40 ° C. at a cooling rate of 10 ° C./min and again raised to 200 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min, the melting peak (Tm) (C) is obtained using a differential scanning calorimeter. When the melting point exceeded 200 ° C. and no melting peak was observed, such as polyester, the temperature rise upper limit temperature was set to 300 ° C., and then the same measurement was performed.
The weather resistant film is not particularly limited as long as it has weather resistance and has the melting point. For example, polyvinylidene fluoride (PVDF), polyvinyl fluoride (PVF), and a resin such as polypropylene as a main component, What formed into a film the resin composition which knead | mixed the ultraviolet absorber to this is used preferably.

長期耐久性の観点からは、上記樹脂としては、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)及びポリフッ化ビニル(PVF)がより好ましく用いられる。
また、真空ラミネーション時や高温高湿時の温度・湿度変化においてもその特性変化が小さいことが好ましいことから、事前の熱処理等による低収縮率化等が行われたフィルムを好ましく使用される。
また、太陽電池保護材への使用を考えると可撓性に富み、耐熱性、防湿性、紫外線耐久性に優れる性能を有する耐候性フィルムであることが望ましく、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)及びポリフッ化ビニル(PVF)を主成分とするものが好ましく用いられる。
From the viewpoint of long-term durability, polyvinylidene fluoride (PVDF) and polyvinyl fluoride (PVF) are more preferably used as the resin.
Further, since it is preferable that the characteristic change is small even in the temperature / humidity change at the time of vacuum lamination or high temperature and high humidity, a film which has been subjected to a low shrinkage rate by a prior heat treatment or the like is preferably used.
Considering use in solar cell protective materials, it is desirable to be a weather-resistant film that is highly flexible and has excellent heat resistance, moisture resistance, and UV durability, such as polyvinylidene fluoride (PVDF) and polyfluoride. Those mainly composed of vinyl (PVF) are preferably used.

耐候性フィルムは、直接あるいは接着剤を介して透明防湿フィルムに積層されることが好ましいが、接着剤を介して積層されることがより好ましい。
ここで、「主成分」とは、本発明の効果を妨げない範囲で、他の成分を含むことを許容する趣旨であり、具体的な含有率を制限するものではないが、一般に各フィルム層の構成成分全体を100質量部とした場合、50質量部以上であり、好ましくは65質量部以上、さらに好ましくは80質量部以上であって100質量部以下の範囲を占める成分を意味する。
The weather resistant film is preferably laminated to the transparent moisture-proof film directly or via an adhesive, but more preferably laminated via an adhesive.
Here, the term “main component” is intended to allow other components to be included within a range that does not impede the effects of the present invention, and is not intended to limit the specific content. When the total component is 100 parts by mass, it means 50 parts by mass or more, preferably 65 parts by mass or more, more preferably 80 parts by mass or more and a component occupying a range of 100 parts by mass or less.

使用する紫外線吸収剤としては、種々の市販品が適用でき、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、トリアジン系、サリチル酸エステル系など各種タイプのものを挙げることができる。ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、例えば、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−2'−カルボキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−オクトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−n−ドデシルオキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−n−オクタデシルオキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−ベンジルオ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−ヒドロキシ−5− クロロベンゾフェノン、2、4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2、2'−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2、2'−ジヒドロキシ−4、4'−ジメトキシベンゾフェノン、2、2'、4、4'−テトラヒドロキシベンゾフェノンなどを挙げることができる。
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、ヒドロキシフェニル置換ベンゾトリアゾール化合物であって、例えば、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−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−3、5−ジメチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2−メチル−4−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−3−メチル−5−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2−ヒドロキシ−3、5−ジ−t−アミルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2− ヒドロキシ−3、5−ジ−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾールなどを挙げることができる。またトリアジン系紫外線吸収剤としては、2−[4、6−ビス(2、4−ジメチルフェニル)−1、3、5−トリアジン−2−イル]−5−(オクチルオキシ)フェノール、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)フェノールなどを挙げることができる。サリチル酸エステル系としては、フェニルサリチレート、p−オクチルフェニルサリチレートなどを挙げることができる。
As the ultraviolet absorber to be used, various commercially available products can be applied, and examples thereof include various types such as benzophenone, benzotriazole, triazine, and salicylic acid ester. Examples of the benzophenone-based UV absorber include 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxy-2′-carboxybenzophenone, 2-hydroxy-4-octoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-n. -Dodecyloxybenzophenone, 2-hydroxy-4-n-octadecyloxybenzophenone, 2-hydroxy-4-benzyloxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxy-5-sulfobenzophenone, 2-hydroxy-5-chlorobenzophenone, 2, 4-dihydroxybenzophenone, 2,2′-dihydroxy-4-methoxybenzophenone, 2,2′-dihydroxy-4,4′-dimethoxybenzophenone, 2,2 ′, 4,4′-tetrahydroxybenzophenone, etc. But it can.
The benzotriazole ultraviolet absorber is a hydroxyphenyl-substituted benzotriazole compound, for example, 2- (2-hydroxy-5-methylphenyl) benzotriazole, 2- (2-hydroxy-5-t-butylphenyl) Benzotriazole, 2- (2-hydroxy-3,5-dimethylphenyl) benzotriazole, 2- (2-methyl-4-hydroxyphenyl) benzotriazole, 2- (2-hydroxy-3-methyl-5-t- Butylphenyl) benzotriazole, 2- (2-hydroxy-3,5-di-t-amylphenyl) benzotriazole, 2- (2-hydroxy-3,5-di-t-butylphenyl) benzotriazole, etc. be able to. Examples of triazine ultraviolet absorbers include 2- [4,6-bis (2,4-dimethylphenyl) -1,3,5-triazin-2-yl] -5- (octyloxy) phenol, 2- ( 4,6-diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl) -5- (hexyloxy) phenol and the like. Examples of salicylic acid esters include phenyl salicylate and p-octylphenyl salicylate.

該紫外線吸収剤の添加量は、耐候性フィルム中、通常、0.01〜2.0質量%程度であり、0.05〜0.5質量%添加することが好ましい。
上記の紫外線吸収剤以外に耐候性を付与する耐候安定剤としては、ヒンダードアミン系光安定化剤が好適に用いられる。ヒンダードアミン系光安定化剤は、紫外線吸収剤のようには紫外線を吸収しないが、紫外線吸収剤と併用することによって著しい相乗効果を示す。
The addition amount of the ultraviolet absorber is usually about 0.01 to 2.0% by mass and preferably 0.05 to 0.5% by mass in the weather resistant film.
A hindered amine light stabilizer is suitably used as a weather stabilizer that imparts weather resistance in addition to the above ultraviolet absorber. A hindered amine light stabilizer does not absorb ultraviolet rays like an ultraviolet absorber, but exhibits a remarkable synergistic effect when used together with an ultraviolet absorber.

ヒンダードアミン系光安定化剤としては、コハク酸ジメチル−1−(2−ヒドロキシエチル)−4−ヒドロキシ−2、2、6、6−テトラメチルピペリジン重縮合物、ポリ[{6−(1、1、3、3−テトラメチルブチル)アミノ−1、3、5−トリアジン−2、4−ジイル}{(2、2、6、6−テトラメチル−4−ピペリジル)イミノ}ヘキサメチレン{{2、2、6、6−テトラメチル−4−ピペリジル}イミノ}]、N、N′−ビス(3−アミノプロピル)エチレンジアミン−2、4−ビス[N−ブチル−N−(1、2、2、6、6−ペンタメチル−4−ピペリジル)アミノ]−6−クロロ−1、3、5−トリアジン縮合物、ビス(2、2、6、6−テトラメチル−4−ピペリジル)セパレート、2−(3、5−ジ−tert−4−ヒドロキシベンジル)−2−n−ブチルマロン酸ビス(1、2、2、6、6−ペンタメチル−4−ピペリジル)などを挙げることができる。該ヒンダードアミン系光安定化剤の添加量は、耐候性フィルム中、通常、0.01〜0.5質量%程度であり、0.05〜0.3質量%添加することが好ましい。   Examples of the hindered amine light stabilizer include dimethyl succinate-1- (2-hydroxyethyl) -4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine polycondensate, poly [{6- (1,1 3,3-tetramethylbutyl) amino-1,3,5-triazine-2,4-diyl} {(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) imino} hexamethylene {{2, 2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl} imino}], N, N′-bis (3-aminopropyl) ethylenediamine-2,4-bis [N-butyl-N- (1,2,2, 6,6-pentamethyl-4-piperidyl) amino] -6-chloro-1,3,5-triazine condensate, bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) separate, 2- (3 , 5-di-tert-4- Mud alkoxybenzylacetic) -2-n-butyl malonic acid bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) and the like. The addition amount of the hindered amine light stabilizer is usually about 0.01 to 0.5% by mass, preferably 0.05 to 0.3% by mass, in the weather resistant film.

前記耐候性フィルムの厚さは、一般に20〜100μm程度であり、フィルムの取り扱いやすさとコストの点から20〜90μmが好ましく、20〜50μmがより好ましい。   The thickness of the weather-resistant film is generally about 20 to 100 μm, preferably 20 to 90 μm, more preferably 20 to 50 μm from the viewpoint of film handling and cost.

(背面フィルム)
本発明における背面フィルムは、前記透明防湿フィルムの背面側に好ましくは接着剤を介して透明防湿フィルムと貼合されるフィルムである。
背面フィルムとしては、その融点が真空ラミネーション温度付近にあることが望ましく、たとえば、ポリプロピレン(PP)、ポリ乳酸(PLA)、ポリフッ化ビニル(PVF)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、酪酢酸セルロース(CAB)などの樹脂に紫外線吸収剤や着色剤を練り込んだ樹脂組成物を成膜したものが好ましく用いられるが、これらに限定されるものではない。
(Back film)
The back film in the present invention is a film bonded to the transparent moisture-proof film on the back side of the transparent moisture-proof film, preferably via an adhesive.
The back film preferably has a melting point near the vacuum lamination temperature. For example, polypropylene (PP), polylactic acid (PLA), polyvinyl fluoride (PVF), polyvinylidene fluoride (PVDF), cellulose butyrate (CAB) A resin composition obtained by kneading an ultraviolet absorber or a colorant in a resin such as) is preferably used, but is not limited thereto.

前記背面フィルムは、太陽電池表面保護材への使用を考えると、可撓性に富み、紫外線、加湿耐久性に優れることが望ましく、主にポリプロピレン(PP)樹脂、ポリ乳酸(PLA)樹脂及びポリフッ化ビニリデン(PVDF)樹脂のいずれか1つ又は複数の樹脂からなるものが好ましく、これらの樹脂を50重量%以上含有するものであることが好ましい。   Considering the use of the back film as a solar cell surface protection material, it is desirable that it is flexible and excellent in ultraviolet rays and humidification durability, and is mainly composed of polypropylene (PP) resin, polylactic acid (PLA) resin, and polyfluoride. What consists of any 1 or several resin of a vinylidene chloride (PVDF) resin is preferable, and it is preferable that these resins contain 50 weight% or more.

なお、上記紫外線吸収剤としては、前述の耐候性フィルムに含有される紫外線吸収剤と同様のものが使用できる。また、着色剤としては、酸化チタン、炭酸カルシウムなどが使用できる。上記樹脂は前記列挙した樹脂の1種を単独で用いることもできるが2種以上組合せて使用することもできる。
背面フィルムの厚さは、一般に25〜300μm程度であり、フィルムの取り扱いやすさとコストの点から好ましくは50〜300μm、より好ましくは50〜250μm、保護材の部分放電確保の観点から更に好ましくは120〜200μmである。
In addition, as said ultraviolet absorber, the thing similar to the ultraviolet absorber contained in the above-mentioned weather-resistant film can be used. Moreover, titanium oxide, calcium carbonate, etc. can be used as a coloring agent. As the resin, one of the above-listed resins can be used alone, or two or more of them can be used in combination.
The thickness of the back film is generally about 25 to 300 μm, preferably 50 to 300 μm, more preferably 50 to 250 μm, and more preferably 120 from the viewpoint of securing partial discharge of the protective material, from the viewpoint of film handling and cost. ~ 200 μm.

(プラスチックフィルム)
本発明の太陽電池用表面保護材においては、前記透明防湿フィルムの無機薄膜層と反対側に前記背面フィルムを有し、及び更にプラスチックフィルムをこの順に有することができる。プラスチックフィルムは、表面保護材の耐電性能向上や取り扱い性を向上させる目的で、背面フィルムの透明防湿フィルムと反対側の面に積層させることが好ましい。上記としては、前記背面フィルムと同様のものを用いてもよいが、それ以外のものを使用することもでき、封止材との密着性や反射率の観点から、ポリプロピレン、またはポリエチレンテレフタレート(PET)が好ましく用いられる。
(Plastic film)
In the surface protection material for solar cells of this invention, it can have the said back film on the opposite side to the inorganic thin film layer of the said transparent moisture-proof film, and can also have a plastic film in this order. The plastic film is preferably laminated on the surface of the back film opposite to the transparent moisture-proof film for the purpose of improving the electric resistance performance and handling of the surface protective material. As the above, the same film as the back film may be used, but other film can be used. From the viewpoint of adhesion to the sealing material and reflectance, polypropylene or polyethylene terephthalate (PET ) Is preferably used.

上記プラスチックフィルムは、防湿性劣下への影響が少ないこと、封止材への密着層として強度を確保するなどの観点から、その厚みが10〜100μmであることが好ましく、20〜50μmであることがより好ましい。   The thickness of the plastic film is preferably 10 to 100 μm, and preferably 20 to 50 μm, from the viewpoints of little influence on deterioration of moisture resistance and ensuring strength as an adhesion layer to the sealing material. It is more preferable.

(表面保護材)
本発明の太陽電池用表面保護材は、基材の一方の面に無機薄膜層を有する水蒸気透過率が0.1[g/m2日]未満の透明高防湿フィルムを有する太陽電池用表面保護材であって、前記透明防湿フィルムの無機薄膜層側に融点130℃以上180℃以下の耐候性フィルムを有し、かつ前記透明防湿フィルムの無機薄膜層と反対側に背面フィルムを有するものである.
(Surface protective material)
The surface protective material for a solar cell of the present invention has a transparent high moisture-proof film having a water vapor transmission rate of less than 0.1 [g / m 2 day] having an inorganic thin film layer on one surface of a substrate. A material having a weather resistant film having a melting point of 130 ° C. or higher and 180 ° C. or lower on the inorganic thin film layer side of the transparent moisture-proof film and a back film on the opposite side of the transparent moisture-proof film to the inorganic thin film layer. .

表面保護材は、前記のように、特定の耐候性フィルム、透明防湿フィルム及び背面フィルムを有するものであれば、特に制限はない。該耐候性フィルムは、前記融点が130℃以上180℃以下であることが必要であるが、上記融点範囲内であれば、上記融点範囲内の成分のみからなるものであっても、該成分を50質量%以上含むものであってもよい。これにより、高温高湿環境下における当該無機薄膜層に掛かる収縮による残留応力を低減し、真空ラミネーション加工後も長期に渡り防湿性能を保持することが可能となるためである。   As described above, the surface protective material is not particularly limited as long as it has a specific weather-resistant film, a transparent moisture-proof film, and a back film. The weather resistant film needs to have a melting point of 130 ° C. or higher and 180 ° C. or lower. However, if the weather resistant film is within the melting point range, the component may contain only the components within the melting point range. It may contain 50 mass% or more. This is because residual stress due to shrinkage applied to the inorganic thin film layer in a high-temperature and high-humidity environment can be reduced, and moisture-proof performance can be maintained for a long time even after vacuum lamination processing.

本発明の表面保護材は、前記耐候性フィルム、透明防湿フィルム及び背面フィルム等の各フィルム間、特に、透明防湿フィルムと前記耐候性フィルムとを、接着剤を介して貼り合わせてなることが好ましい。接着剤としては、ポリウレタン系接着剤が好ましく用いられ、接着剤の主剤として具体的には、ポリカーボネートポリオール、ポリエーテルポリオール、アクリルポリオール、ポリウレタンポリオールあるいはポリエステルポリオールを含む組成物などが挙げられるが、熱安定性、湿度安定性などの観点から、ポリカーボネートポリオール、ポリエーテルポリオール、及びポリウレタンポリオールのうち少なくとも1つを含むものがより好ましい。   The surface protective material of the present invention is preferably formed by bonding a transparent moisture-proof film and the weather-resistant film through an adhesive between each film such as the weather-resistant film, transparent moisture-proof film and back film. . As the adhesive, a polyurethane-based adhesive is preferably used, and specific examples of the main agent of the adhesive include a polycarbonate polyol, a polyether polyol, an acrylic polyol, a polyurethane polyol, or a composition containing a polyester polyol. From the viewpoint of stability, humidity stability, and the like, those containing at least one of polycarbonate polyol, polyether polyol, and polyurethane polyol are more preferable.

更に、本発明の太陽電池用表面保護材は、後述の封止材を積層してなる封止材・表面保護材一体型であってもよい。予め封止材を更に積層することにより、真空ラミネーション工程における裏面保護シート、封止材、発電素子、封止材、前面保護シートそれぞれを個々に積層する作業を低減でき,太陽電池モジュール製造の効率化を図ることができる。   Furthermore, the solar cell surface protective material of the present invention may be a sealing material / surface protective material integrated type formed by laminating a sealing material described later. By further laminating the sealing material in advance, it is possible to reduce the work of individually laminating the back surface protection sheet, the sealing material, the power generation element, the sealing material, and the front surface protection sheet in the vacuum lamination process, and the efficiency of manufacturing the solar cell module Can be achieved.

本発明の太陽電池用表面保護材には、本発明の主旨を逸脱しない範囲で、諸物性(柔軟性、耐熱性、透明性、接着性など)や成形加工性あるいは経済性などをさらに向上させる目的で、例えば、ポリオレフィン系樹脂や各種エラストマー(オレフィン系、スチレン系など)、カルボキシル基、アミノ基、イミド基、水酸基、エポキシ基、オキサゾリン基、チオール基、シラノール基などの極性基で変性された樹脂および粘着付与樹脂などを含有することができる。特に耐候性フィルムは、前記融点範囲を満たす限りにおいて、上記樹脂を含むことができる。   The surface protective material for solar cells of the present invention further improves various physical properties (flexibility, heat resistance, transparency, adhesiveness, etc.), molding processability, economic efficiency, etc. without departing from the gist of the present invention. For example, modified with polar groups such as polyolefin resins and various elastomers (olefins, styrenes, etc.), carboxyl groups, amino groups, imide groups, hydroxyl groups, epoxy groups, oxazoline groups, thiol groups, silanol groups, etc. Resins and tackifying resins can be contained. In particular, the weather resistant film can contain the resin as long as it satisfies the melting point range.

該粘着付与樹脂としては、石油樹脂、テルペン樹脂、クマロン− インデン樹脂、ロジ系樹脂、またはそれらの水素添加誘導体などが挙げられる。具体的には、石油樹脂としては、シクロペンタジエンまたはその二量体からの脂環式石油樹脂やC9成分からの芳香族石油樹脂があり、テルペン樹脂としてはβ−ピネンからのテルペン樹脂やテルペン−フェノール樹脂が、また、ロジン系樹脂としては、ガムロジン、ウッドロジン等のロジン樹脂、グリセリンやペンタエリスリトール等で変性したエステル化ロジン樹脂などを例示することができる。また、該粘着付与樹脂は主に分子量により種々の軟化温度を有するものが得られるが、軟化温度が100〜150℃、好ましくは120〜140℃の脂環式石油樹脂の水素添加誘導体が特に好ましく、通常、表面保護材を構成する各フィルムを形成する樹脂組成物を100質量%とした場合、20質量%以下が好ましく、10質量%以下がさらに好ましい。 Examples of the tackifying resin include petroleum resins, terpene resins, coumarone-indene resins, logistic resins, and hydrogenated derivatives thereof. Specifically, as the petroleum resin, there are an aromatic petroleum resin from alicyclic petroleum resins and C 9 components from cyclopentadiene or dimer thereof, terpene resins and terpene from The terpene resin β- pinene -Phenol resin and rosin resin include rosin resins such as gum rosin and wood rosin, and esterified rosin resins modified with glycerin and pentaerythritol. Further, the tackifying resin can be obtained mainly having various softening temperatures depending on the molecular weight, but a hydrogenated derivative of an alicyclic petroleum resin having a softening temperature of 100 to 150 ° C, preferably 120 to 140 ° C is particularly preferable. Usually, when the resin composition forming each film constituting the surface protective material is 100% by mass, it is preferably 20% by mass or less, and more preferably 10% by mass or less.

また、太陽電池用表面保護材には、必要に応じて、種々の添加剤を添加することができる。該添加剤としては、例えば、シランカップリング剤、酸化防止剤、耐候安定剤、光拡散剤、造核剤、顔料(例えば白色顔料)、難燃剤、変色防止剤などが挙げられる。本発明においては、シランカップリング剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、耐候安定剤から選ばれる少なくとも一種の添加剤が添加されていることが好ましい。また、本発明においては、例えば、高度の耐熱性を要求される場合は架橋剤および/または架橋助剤を配合してもよい。   Moreover, various additives can be added to the surface protective material for solar cells as necessary. Examples of the additive include a silane coupling agent, an antioxidant, a weather resistance stabilizer, a light diffusing agent, a nucleating agent, a pigment (for example, a white pigment), a flame retardant, and a discoloration preventing agent. In the present invention, it is preferable that at least one additive selected from a silane coupling agent, an antioxidant, an ultraviolet absorber, and a weathering stabilizer is added. In the present invention, for example, when a high heat resistance is required, a crosslinking agent and / or a crosslinking aid may be blended.

シランカップリング剤の例としては、ビニル基、アクリロキシ基、メタクリロキシ基のような不飽和基、アミノ基、エポキシ基などとともに、アルコキシ基のような加水分解可能な基を有する化合物を挙げることができる。シランカップリング剤の具体例としては、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、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランなどを例示することができる。本発明においては、接着性が良好であり、黄変などの変色が少ないこと等からγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランやγ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランが好ましく用いられる。該シランカップリング剤の添加量は、表面保護材を構成する各フィルム中、通常、0.1〜5質量%程度であり、0.2〜3質量%添加することが好ましい。また、シランカップリング剤と同様に、有機チタネート化合物などのカップリング剤も有効に活用できる。   Examples of silane coupling agents include compounds having a hydrolyzable group such as an alkoxy group together with an unsaturated group such as a vinyl group, an acryloxy group or a methacryloxy group, an amino group or an epoxy group. . Specific examples of the silane coupling agent include N- (β-aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, N- (β-aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, and γ-aminopropyltriethoxy. Examples include silane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, and the like. In the present invention, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane and γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane are preferably used because of good adhesiveness and little discoloration such as yellowing. The addition amount of the silane coupling agent is usually about 0.1 to 5% by mass and preferably 0.2 to 3% by mass in each film constituting the surface protective material. In addition, similar to the silane coupling agent, a coupling agent such as an organic titanate compound can be effectively used.

酸化防止剤としては、種々の市販品が適用でき、モノフェノール系、ビスフェノール系、高分子型フェノール系、硫黄系、ホスファイト系など各種タイプのものを挙げることができる。モノフェノール系としては、例えば、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニゾール、2,6−ジ−tert−ブチル−4−エチルフェノールなどを挙げることができる。ビスフェノール系としては、2,2′−メチレン−ビス−(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2′−メチレン−ビス−(4−エチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4′−チオビス−(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4′−ブチリデン−ビス−(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、3,9−ビス〔{1,1−ジメチル−2−{β−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ}エチル}2,4,9,10−テトラオキサスピロ〕5,5−ウンデカンなどを挙げることができる。   As the antioxidant, various commercially available products can be applied, and various types such as monophenol type, bisphenol type, polymer type phenol type, sulfur type and phosphite type can be exemplified. Examples of monophenols include 2,6-di-tert-butyl-p-cresol, butylated hydroxyanisole, 2,6-di-tert-butyl-4-ethylphenol, and the like. Examples of bisphenols include 2,2′-methylene-bis- (4-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2′-methylene-bis- (4-ethyl-6-tert-butylphenol), 4,4 '-Thiobis- (3-methyl-6-tert-butylphenol), 4,4'-butylidene-bis- (3-methyl-6-tert-butylphenol), 3,9-bis [{1,1-dimethyl- 2- {β- (3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl) propionyloxy} ethyl} 2,4,9,10-tetraoxaspiro] 5,5-undecane.

高分子フェノール系としては、1,1,3−トリス−(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ビドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキス−{メチレン−3−(3′,5′−ジ−tert−ブチル−4′−ヒドロキスフェニル)プロピオネート}メタン、ビス{(3,3′−ビス−4′−ヒドロキシ−3′−tert−ブチルフェニル)ブチリックアシッド}グルコールエステル、1,3,5−トリス(3′,5′−ジ−tert−ブチル−4′−ヒドロキシベンジル)−s−トリアジン−2,4,6−(1H,3H,5H)トリオン、トリフェノール(ビタミンE)などを挙げることができる。
硫黄系としては、ジラウリルチオジプロピオネート、ジミリスチルチオジプロピオネート、ジステアリルチオプロピオネートなどを挙げることができる。
Examples of the high molecular phenolic group include 1,1,3-tris- (2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl) butane, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3 , 5-di-tert-butyl-4-bidoxybenzyl) benzene, tetrakis- {methylene-3- (3 ', 5'-di-tert-butyl-4'-hydroxyphenyl) propionate} methane, bis { (3,3'-bis-4'-hydroxy-3'-tert-butylphenyl) butyric acid} glycol ester, 1,3,5-tris (3 ', 5'-di-tert-butyl-4 '-Hydroxybenzyl) -s-triazine-2,4,6- (1H, 3H, 5H) trione, triphenol (vitamin E) and the like.
Examples of sulfur-based compounds include dilauryl thiodipropionate, dimyristyl thiodipropionate, and distearyl thiopropionate.

ホスファイト系としては、トリフェニルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、4,4′−ブチリデン−ビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェニル−ジ−トリデシル)ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス(オクタデシルホスファイト)、トリス(モノおよび/またはジ)フェニルホスファイト、ジイソデシルペンタエリスリトールジホスファイト、9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナスレン−10−オキサイド、10−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナンスレン−10−オキサイド、10−デシロキシ−9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナンスレン、サイクリックネオペンタンテトライルビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト、サイクリックネオペンタンテトライルビス(2,6−ジ−tert−メチルフェニル)ホスファイト、2,2−メチレンビス(4,6−tert−ブチルフェニル)オクチルホスファイトなどを挙げることができる。   Examples of the phosphite system include triphenyl phosphite, diphenylisodecyl phosphite, phenyl diisodecyl phosphite, 4,4′-butylidene-bis (3-methyl-6-tert-butylphenyl-di-tridecyl) phosphite, Crick neopentanetetrayl bis (octadecyl phosphite), tris (mono and / or di) phenyl phosphite, diisodecyl pentaerythritol diphosphite, 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10- Oxide, 10- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) -9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide, 10-decyloxy-9,10 -Dihydro-9-oxa-10-fo Phaphenanthrene, cyclic neopentanetetraylbis (2,4-di-tert-butylphenyl) phosphite, cyclic neopentanetetraylbis (2,6-di-tert-methylphenyl) phosphite, 2 , 2-methylenebis (4,6-tert-butylphenyl) octyl phosphite.

本発明においては、酸化防止剤の効果、熱安定性、経済性等からフェノール系およびホスファイト系の酸化防止剤が好ましく用いられ、両者を組み合わせて用いることがさらに好ましい。該酸化防止剤の添加量は、太陽電池用表面保護材を構成する各フィルム中、通常、0.1〜1質量%程度であり、0.2〜0.5質量%添加することが好ましい。   In the present invention, phenol-based and phosphite-based antioxidants are preferably used in view of the effect of the antioxidant, thermal stability, economy, and the like, and it is more preferable to use both in combination. The addition amount of the antioxidant is usually about 0.1 to 1% by mass and preferably 0.2 to 0.5% by mass in each film constituting the surface protection material for solar cell.

本発明に用いられる太陽電池用表面保護材を構成する各フィルムの製膜方法としては、公知の方法、例えば単軸押出機、多軸押出機、バンバリーミキサー、ニーダーなどの溶融混合設備を有し、Tダイを用いる押出キャスト法やカレンダー法等を採用することができ、特に限定されるものではないが、本発明においては、ハンドリング性や生産性等の面からTダイを用いる押出キャスト法が好適に用いられる。Tダイを用いる押出キャスト法での成形温度は、用いる樹脂組成物の流動特性や製膜性等によって適宜調整されるが、概ね130〜300℃、好ましくは、150〜250℃である。シランカップリング剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、耐候安定剤等の各種添加剤は、予め樹脂とともにドライブレンドしてからホッパーに供給しても良いし、予め全ての材料を溶融混合してペレットを作製してから供給しても良いし、添加剤のみを予め樹脂に濃縮したマスターバッチを作製し供給してもかまわない。   As a method for forming each film constituting the surface protection material for solar cell used in the present invention, a known method, for example, a single-screw extruder, a multi-screw extruder, a Banbury mixer, a kneader or the like has melt mixing equipment. An extrusion cast method using a T die, a calendar method, or the like can be employed, and is not particularly limited. In the present invention, however, an extrusion cast method using a T die is used in terms of handling properties and productivity. Preferably used. The molding temperature in the extrusion casting method using a T-die is appropriately adjusted depending on the flow characteristics and film forming properties of the resin composition to be used, but is generally 130 to 300 ° C, preferably 150 to 250 ° C. Various additives such as silane coupling agents, antioxidants, UV absorbers, and weathering stabilizers may be dry blended with the resin in advance and then supplied to the hopper. The master batch may be supplied after being prepared, or a master batch in which only the additive is previously concentrated in the resin may be prepared and supplied.

このようにして得られる水蒸気透過率が0.1[g/m2日]未満の透明高防湿フィルムを使用した本発明の太陽電池用表面保護材は、熱処理前の積層体の防湿性能である初期防湿性能が水蒸気透過率で好ましくは0.1[g/m2・日]以下であり、より好ましくは、0.05[g/m2・日]以下である。本発明の太陽電池用表面保護材は、優れた防湿性能を要求される電子デバイスの表面保護材等として使用されることが可能であるため、初期防湿性能に優れる透明積層防湿フィルムを用いることで、より顕著に本発明の効果を示すことができ好ましい。また、その防湿性能は、120℃、湿度100パーセント、32時間のプレッシャークッカー試験後の劣化度が、積層体の初期水蒸気透過率に対し20以下であることが好ましく、より好ましくは、15以内である。 The solar cell surface protective material of the present invention using the transparent high moisture-proof film having a water vapor transmission rate of less than 0.1 [g / m 2 day] thus obtained is moisture-proof performance of the laminate before heat treatment. The initial moisture-proof performance is preferably 0.1 [g / m 2 · day] or less, more preferably 0.05 [g / m 2 · day] or less in terms of water vapor transmission rate. Since the surface protective material for solar cells of the present invention can be used as a surface protective material for electronic devices that require excellent moisture proof performance, by using a transparent laminated moisture proof film having excellent initial moisture proof performance. It is preferable because the effects of the present invention can be more remarkably exhibited. The moisture-proof performance is preferably such that the degree of deterioration after a pressure cooker test at 120 ° C., humidity 100%, and 32 hours is 20 or less, more preferably within 15 relative to the initial water vapor permeability of the laminate. is there.

さらに高温高湿下で接着剤が熱分解すると、ポリウレタン系接着剤を使用する場合、カルボン酸や水酸基が生成し、これらの官能基が無機薄膜層と化学結合を形成し、無機薄膜層の劣化を引き起こすと考えられる。そこでポリウレタン系接着剤の主剤に含まれるポリオールとしては、熱分解しやすいポリエステルポリオールより、耐熱性に優れたポリカーボネートポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリアクリルポリオール、ポリウレタンポリオールなどが望ましい。
尚、本発明において、上記プレッシャークッカー試験後の防湿性(水蒸気透過率)の劣化度は、初期水蒸気透過率(a)とプレッシャークッカー試験後の水蒸気透過率(b)において、[(b−a)/a]で表される。
In addition, when the adhesive is thermally decomposed under high temperature and high humidity, when using polyurethane adhesive, carboxylic acid and hydroxyl groups are generated, and these functional groups form a chemical bond with the inorganic thin film layer, causing deterioration of the inorganic thin film layer. It is thought to cause. Therefore, as the polyol contained in the main component of the polyurethane-based adhesive, polycarbonate polyol, polyether polyol, polyacryl polyol, polyurethane polyol and the like having excellent heat resistance are preferable to polyester polyol which is easily thermally decomposed.
In the present invention, the degree of deterioration of the moisture resistance (water vapor transmission rate) after the pressure cooker test is expressed as [(b−a) in the initial water vapor transmission rate (a) and the water vapor transmission rate (b) after the pressure cooker test. ) / A].

すなわち、本発明の太陽電池用表面保護材の初期防湿性能とは、部材が真空ラミート条件などの高温度の熱履歴を受ける前の防湿性能をいい、熱による防湿性能低下が起こる前の値を意味する。よって、製造直後から熱処理前までの経時的な変化を含むものである、例えば、130〜180℃で10分〜40分行われる熱ラミネーション処理等の熱処理が行われていない状態での防湿性能の値を意味する。なお、初期水蒸気透過率についても、「初期」の意味は上記と同じである。
防湿性能はJIS Z0222「防湿包装容器の透湿度試験方法」、JIS Z0208「防湿包装材量の透湿度試験方法(カップ法)」の諸条件に準じ評価することができる。
That is, the initial moisture-proof performance of the solar cell surface protective material of the present invention refers to the moisture-proof performance before the member receives a high-temperature thermal history such as vacuum lameet conditions, and the value before the moisture-proof performance is reduced due to heat. means. Therefore, it includes changes over time from immediately after production to before heat treatment. For example, it means the value of moisture-proof performance in a state where heat treatment such as thermal lamination treatment performed at 130 to 180 ° C. for 10 to 40 minutes is not performed. To do. The initial water vapor transmission rate also has the same meaning as “above”.
The moisture-proof performance can be evaluated according to the conditions of JIS Z0222 “Method of testing moisture permeability of moisture-proof packaging container” and JIS Z0208 “Method of testing moisture permeability of moisture-proof packaging material (cup method)”.

なお、本発明の表面保護材の層間強度は、120℃、湿度100%、32時間のプレッシャークッカー試験後の値が4N/15mm以上となることが好ましい。上記層間強度は、より好ましくは7.0mm以上、更に好ましくは7.3mm以上であり、7.5N/15mm以上であることが更に好ましく、さらには8N/15mm以上であることがより好ましい。特に、太陽電池モジュールを製造するための高温高湿処理した後でも、好ましくは4N/15mm以上、より好ましくは7.0mm以上、更に好ましくは7.3mm以上であり、7.5N/15mm以上であることが特に好ましい。
なお、層間強度は、後述のように、積層フィルムを、所定の短冊状に切り出し、引っ張り試験機を用いて測定することができる。
The interlayer strength of the surface protection material of the present invention is preferably 4 N / 15 mm or more after a pressure cooker test of 120 ° C., 100% humidity and 32 hours. The interlayer strength is more preferably 7.0 mm or more, further preferably 7.3 mm or more, further preferably 7.5 N / 15 mm or more, and further preferably 8 N / 15 mm or more. In particular, even after a high temperature and high humidity treatment for producing a solar cell module, it is preferably 4 N / 15 mm or more, more preferably 7.0 mm or more, still more preferably 7.3 mm or more, and 7.5 N / 15 mm or more. It is particularly preferred.
The interlayer strength can be measured using a tensile tester after cutting the laminated film into a predetermined strip shape as described later.

(表面保護材の製法)
本発明の太陽電池用表面保護材は、公知の表面保護材の製法において、上記特性を有する背面フィルムを用いて製造すれば、その製法は特に限定されないが、例えば、上述の製膜された各フィルムをポリウレタン系接着剤を用いて、100〜140℃の温度で接着剤を乾燥させ、0〜80℃の温度下、ドライラミネートにより貼り合わせて製造することができる。この場合、接着剤を十分飽和架橋度に到達させる観点から、得られた積層体は30〜80℃の温度で、1〜7日間養生を行うことが好ましい。こうして得られる本発明の表面保護材は、ドライラミネート工程を経ても、防湿性および層間強度が劣下しない柔軟性と防湿性に優れたものとなる。
(Production method of surface protection material)
The solar cell surface protective material of the present invention is not particularly limited as long as it is manufactured using a back film having the above characteristics in the known surface protective material manufacturing method. The film can be produced by using a polyurethane adhesive and drying the adhesive at a temperature of 100 to 140 ° C. and bonding the film together by dry lamination at a temperature of 0 to 80 ° C. In this case, it is preferable that the obtained laminated body is cured at a temperature of 30 to 80 ° C. for 1 to 7 days from the viewpoint of sufficiently bringing the adhesive to a saturation crosslinking degree. The surface protective material of the present invention thus obtained has excellent flexibility and moisture resistance that does not deteriorate the moisture resistance and interlayer strength even after the dry laminating process.

また、本発明の太陽電池用表面保護材は、耐候性や防湿性の他、耐部分放電特性を有することが好ましい。耐部分放電試験とは表面保護材が絶縁破壊に至るまでの耐電圧を測定するもので、太陽電池保護材として700〜1000Vの耐電圧を有することが好ましい。
表面保護材が上記耐電特性を達成するためには表面保護材の総厚みが180〜230μm(要求される耐電圧による)であることが好ましい。そのために、各層それぞれの厚みは任意であるが、比較的高価な耐候性フィルム、透明防湿フィルムはそれぞれ10〜50μm、接着剤が4〜10μmであり、背面フィルムとして120〜200μmの厚みが好ましく、防湿フィルムの生産性とドライラミネーション工程の生産性の観点から、それぞれ、20〜30μm、4〜8μm、120〜190μmであることがより好ましい。
Moreover, it is preferable that the surface protection material for solar cells of the present invention has partial discharge resistance in addition to weather resistance and moisture resistance. The partial discharge resistance test is to measure a withstand voltage until the surface protection material reaches dielectric breakdown, and preferably has a withstand voltage of 700 to 1000 V as a solar cell protection material.
In order for the surface protective material to achieve the above-mentioned electric strength characteristics, the total thickness of the surface protective material is preferably 180 to 230 μm (depending on the required withstand voltage). Therefore, the thickness of each layer is arbitrary, but the relatively expensive weather-resistant film and transparent moisture-proof film are 10 to 50 μm, the adhesive is 4 to 10 μm, respectively, and the thickness of the back film is preferably 120 to 200 μm, From the viewpoint of the productivity of the moisture-proof film and the productivity of the dry lamination process, it is more preferably 20 to 30 μm, 4 to 8 μm, and 120 to 190 μm, respectively.

表面保護材の厚みは、特に限定されるものではないが、通常、100〜400μm程度であり、好ましくは100〜300μm程度であり、より好ましくは140〜300μm程度であり、更に好ましくは140〜260μm程度のシート状で用いられる。
また太陽電池用表面保護材の厚みとしては、特に限定されるものではないが、通常、60〜400μm程度であり、好ましくは70〜320μm、より好ましくは90〜280μm、更に好ましくは180〜230μmのシート状で用いられる。
The thickness of the surface protective material is not particularly limited, but is usually about 100 to 400 μm, preferably about 100 to 300 μm, more preferably about 140 to 300 μm, and still more preferably 140 to 260 μm. Used in the form of a sheet.
The thickness of the surface protective material for solar cells is not particularly limited, but is usually about 60 to 400 μm, preferably 70 to 320 μm, more preferably 90 to 280 μm, and still more preferably 180 to 230 μm. Used in sheet form.

<太陽電池モジュール、太陽電池の製造方法>
前記表面保護材は、そのまま、あるいはガラス板等と貼り合わせて太陽電池用表面保護部材として用いることができる。本発明の表面保護材を用いて本発明の太陽電池モジュール及び/又は太陽電池を製造するには、公知の方法により、作成すれば良い。
<Solar cell module, solar cell manufacturing method>
The surface protective material can be used as a surface protective member for solar cells as it is or after being bonded to a glass plate or the like. In order to produce the solar cell module and / or the solar cell of the present invention using the surface protective material of the present invention, it may be produced by a known method.

本発明の表面保護材を太陽電池用フロントシート、バックシート等の表面保護部材の層構成に使用し、太陽電池素子を封止材とともに固定することにより太陽電池モジュールを製作することができる。このような太陽電池モジュールとしては、種々のタイプのものを例示することができ、好ましくは、本発明の表面保護材を前面保護材として使用した場合、封止材と、太陽電池素子と、下部保護材とを用いて作製された太陽電池モジュールが挙げられ、具体的には、上部保護材(本発明の表面保護材)/封止材(封止樹脂層)/太陽電池素子/封止材(封止樹脂層)/下部保護材の構成のもの、下部保護材の内周面上に形成させた太陽電池素子上に封止材と上部保護材(本発明の表面保護材)を形成させるような構成のもの、上部保護材(本発明の表面保護材)の内周面上に形成させた太陽電池素子、例えばフッ素樹脂系透明保護材上にアモルファス太陽電池素子をスパッタリング等で作製したものの上に封止材と下部保護材を形成させるような構成のものなどを挙げることができる。上記上部保護材として本発明の表面保護材の外側にガラス板を貼り合わせることは任意である。なお、前述の封止材・表面保護材一体型の表面保護材を用いる場合は、上記の封止材は用いなくてもよい場合がある。   A solar cell module can be produced by using the surface protective material of the present invention in a layer structure of a surface protective member such as a solar cell front sheet or back sheet, and fixing the solar cell element together with a sealing material. As such a solar cell module, various types can be exemplified, and preferably, when the surface protection material of the present invention is used as a front surface protection material, a sealing material, a solar cell element, and a lower part And a solar cell module produced using a protective material. Specifically, an upper protective material (surface protective material of the present invention) / sealing material (sealing resin layer) / solar cell element / sealing material. (Sealing resin layer) / lower protective material configuration, sealing material and upper protective material (surface protective material of the present invention) are formed on the solar cell element formed on the inner peripheral surface of the lower protective material. A solar cell element formed on the inner peripheral surface of the upper protective material (surface protective material of the present invention), for example, an amorphous solar cell element produced by sputtering or the like on a fluororesin-based transparent protective material Let's form a sealing material and a lower protective material on top Or the like can be mentioned Do configuration of things. It is optional to bond a glass plate to the outside of the surface protective material of the present invention as the upper protective material. In addition, when using the above-mentioned sealing material / surface protective material integrated surface protective material, the above-mentioned sealing material may not be used.

太陽電池素子としては、例えば、単結晶シリコン型、多結晶シリコン型、アモルファスシリコン型、ガリウム−砒素、銅−インジウム−セレン、カドミウム−テルルなどのIII−V族やII−VI族化合物半導体型、色素増感型、有機薄膜型等が挙げられる。
本発明における表面保護材を用いて、太陽電池モジュールを形成する場合、前記太陽電池発電素子の種類により素子のタイプに応じて適宜選択し、耐候性フィルムなどと接着剤を使用し積層して形成する。
As the solar cell element, for example, a single crystal silicon type, a polycrystalline silicon type, an amorphous silicon type, a gallium-arsenic, a copper-indium-selenium, a cadmium-tellurium, or the like III-V group or II-VI group compound semiconductor type, Examples include a dye sensitizing type and an organic thin film type.
When forming a solar cell module using the surface protective material in the present invention, the solar cell power generation element is appropriately selected according to the type of the solar cell power generation element, and is formed by laminating using a weather resistant film or the like and an adhesive. To do.

本発明の表面保護材を用いて作製された太陽電池モジュールを構成する各部材については、特に限定されるものではないが、封止材としては、例えば、エチレン− 酢酸ビニル共重合体を挙げることができる。下部保護材としては、金属や各種熱可塑性樹脂フィルムなどの単層もしくは多層のシートであり、例えば、錫、アルミ、ステンレスなどの金属、ガラス等の無機材料、ポリエステル、無機物蒸着ポリエステル、フッ素含有樹脂、ポリオレフィンなどの単層もしくは多層の保護材を挙げることができる。上部および/又は下部の保護材の表面には、封止材や他の部材との接着性を向上させるためにプライマー処理やコロナ処理など公知の表面処理を施すことができる。   Although it does not specifically limit about each member which comprises the solar cell module produced using the surface protection material of this invention, As an sealing material, an ethylene- vinyl acetate copolymer is mentioned, for example. Can do. The lower protective material is a single layer or multilayer sheet such as metal or various thermoplastic resin films, for example, metals such as tin, aluminum and stainless steel, inorganic materials such as glass, polyester, inorganic vapor deposition polyester, fluorine-containing resin. And a single-layer or multilayer protective material such as polyolefin. The surface of the upper and / or lower protective material can be subjected to a known surface treatment such as a primer treatment or a corona treatment in order to improve the adhesion to the sealing material or other members.

本発明の表面保護材を用いて作製された太陽電池モジュールを既述した上部保護材(本発明の表面保護材)/封止材/太陽電池素子/封止材/下部保護材のような構成のものを例として説明する。太陽光受光側から順に、本発明の表面保護材、封止樹脂層、太陽電池素子、封止樹脂層、バックシートが積層されてなり、さらに、バックシートの下面にジャンクションボックス(太陽電池素子から発電した電気を外部へ取り出すための配線を接続する端子ボックス)が接着されてなる。太陽電池素子は、発電電流を外部へ電導するために配線により連結されている。配線は、バックシートに設けられた貫通孔を通じて外部へ取り出され、ジャンクションボックスに接続されている。   Configuration of an upper protective material (surface protective material of the present invention) / sealing material / solar cell element / sealing material / lower protective material described above for a solar cell module produced using the surface protective material of the present invention Will be described as an example. In order from the sunlight receiving side, the surface protective material, sealing resin layer, solar cell element, sealing resin layer, and back sheet of the present invention are laminated, and a junction box (from the solar cell element) is further formed on the lower surface of the back sheet. A terminal box for connecting wiring for taking out the generated electricity to the outside is bonded. The solar cell elements are connected by wiring in order to conduct the generated current to the outside. The wiring is taken out through a through hole provided in the backsheet and connected to the junction box.

太陽電池モジュールの製造方法としては、公知の製造方法が適用でき、特に限定されるものではないが、一般的には、本発明の表面保護材、封止樹脂層、太陽電池素子、封止樹脂層、下部保護材の順に積層する工程と、それらを真空吸引し加熱圧着する工程を有する。また、バッチ式の製造設備やロール・ツー・ロール式の製造設備なども適用することができる。   As a manufacturing method of the solar cell module, a known manufacturing method can be applied, and is not particularly limited, but in general, the surface protective material, the sealing resin layer, the solar cell element, the sealing resin of the present invention. A step of laminating the layers and the lower protective material in this order, and a step of vacuum-sucking them and thermocompression bonding. Also, batch type manufacturing equipment, roll-to-roll type manufacturing equipment, and the like can be applied.

本発明の表面保護材を用いて作製された太陽電池モジュールは、適用される太陽電池のタイプとモジュール形状により、モバイル機器に代表される小型太陽電池、屋根や屋上に設置される大型太陽電池など屋内、屋外に関わらず各種用途に適用することができる。   The solar cell module produced using the surface protective material of the present invention is a small solar cell represented by a mobile device, a large solar cell installed on a roof or a roof, etc., depending on the type and module shape of the applied solar cell. It can be applied to various uses, both indoors and outdoors.

本発明の太陽電池モジュール及び/又は太陽電池は、この太陽電池用保護シート、封止材、発電素子、封止材、裏面保護シートを、常法に従って、真空ラミネーターで、温度が好ましくは130〜180℃、より好ましくは130〜150℃、脱気時間2〜15分、プレス圧力0.5〜1atm 、プレス時間が好ましくは8〜45分、より好ましくは10〜40分で加熱加圧圧着することにより容易に製造することができる。   In the solar cell module and / or solar cell of the present invention, this solar cell protective sheet, encapsulant, power generation element, encapsulant, and back surface protective sheet are vacuum laminator according to a conventional method, and the temperature is preferably 130 to 180 ° C., more preferably 130 to 150 ° C., degassing time 2 to 15 minutes, press pressure 0.5 to 1 atm, press time is preferably 8 to 45 minutes, more preferably 10 to 40 minutes. Can be easily manufactured.

以下に、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、これらの実施例及び比較例により本発明は制限を受けるものではない。なお、種々の物性の測定および評価は次のようにして行った。   EXAMPLES The present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not limited by these examples and comparative examples. Various physical properties were measured and evaluated as follows.

(物性測定)
(1) 背面フィルムの結晶融解ピーク温度(融点、Tm)
ティー・エイ・インスツルメント(株)製の示差走査熱量計Q20を用いて、JIS K7121に準じて、試料約10mgを加熱速度10℃/分で−40℃から200℃まで昇温し、融解ピークを確認,200℃で1分間保持した後、冷却速度10℃/分で−40℃まで降温し、再度、加熱速度10℃/分で200℃まで昇温した時に測定されたサーモグラムから結晶融解ピーク温度の中で最大ピークを(Tm)(℃)融点として求めた。なお,ポリエステルなど融点が200℃を超え融解ピークが観測されない場合は,昇温上限温度を300℃とし,その後同様な測定を行なった。
(Physical property measurement)
(1) Backside film crystal melting peak temperature (melting point, Tm)
Using a differential scanning calorimeter Q20 manufactured by T.A. Instruments Co., Ltd., according to JIS K7121, approximately 10 mg of a sample was heated from −40 ° C. to 200 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min to be melted. After confirming the peak, holding at 200 ° C. for 1 minute, the temperature was lowered to −40 ° C. at a cooling rate of 10 ° C./min, and again from the thermogram measured when the temperature was raised to 200 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min. The maximum peak among melting peak temperatures was determined as the melting point (Tm) (° C.). When the melting point exceeded 200 ° C. and no melting peak was observed, such as polyester, the temperature rise upper limit temperature was set to 300 ° C., and then the same measurement was performed.

(2)プレッシャークッカー試験
養生後の表面保護材に150℃で30分の条件での熱処理を行い、トミー精工社製プレッシャークッカー試験LSK-500を用い、120℃、湿度100パーセント、32時間の試験条件とした。
(2) Pressure cooker test The surface protective material after curing was heat-treated at 150 ° C for 30 minutes, and the pressure cooker test LSK-500 manufactured by Tommy Seiko Co., Ltd. was used. Condition.

(3)防湿フィルム及び表面保護材の防湿性能
防湿フィルム( B−1,B−2)の防湿性能については、防湿フィルム作成後、一週間40℃保管後の時点における水蒸気透過率として、以下の手法で測定した。また、表面保護材(D−1〜D−7)については、各構成フィルムを貼合し、養生した後の表面保護材の測定値を初期水蒸気透過率とし、当該養生後に、ガラス、封止材、表面保護材(D-1〜D-7、防湿フィルムの背面側が封止材側)を積層し、150℃で30分の条件での熱処理を行い、プレッシャークッカー試験を行った後の表面保護材の水蒸気透過率をプレッシャークッカー試験後の防湿性の値とした。
具体的には、JIS Z 0222「防湿包装容器の透湿度試験方法」、JIS Z 0208「防湿包装材料の透湿度試験方法(カップ法)」の諸条件に順じ、次の手法で評価した。
透湿面積10.0cm×10.0cm角の各ガスバリア性フィルム積層体を2枚用い、吸湿剤として無水塩化カルシウム約20gを入れ四辺を封じた袋を作製し、その袋を温度40℃相対湿度90%の恒温恒湿装置に入れ、72時間以上の間隔でおよそ200日目まで質量測定し、4日目以降の経過時間と袋重量との回帰直線の傾きから水蒸気透過率(g/m2・日)を算出した。水蒸気透過率劣化度は、[(プレッシャークッカー試験後の水蒸気透過率−初期水蒸気透過率)/初期水蒸気透過率]により算出した。
(3) Moisture-proof performance of moisture-proof film and surface protective material The moisture-proof performance of the moisture-proof film (B-1, B-2) is as follows: Measured by method. Moreover, about the surface protection material (D-1 to D-7), each constituent film is bonded and the measured value of the surface protection material after curing is used as the initial water vapor permeability, and after the curing, glass, sealing The surface after laminating materials and surface protective materials (D-1 to D-7, the back side of the moisture-proof film is the sealing material side), heat-treating at 150 ° C. for 30 minutes, and performing a pressure cooker test The water vapor transmission rate of the protective material was taken as the moisture proof value after the pressure cooker test.
Specifically, in accordance with JIS Z 0222 “moisture-proof packaging container moisture permeability test method” and JIS Z 0208 “moisture-proof packaging material moisture permeability test method (cup method)”, the following methods were used for evaluation.
Using two gas barrier film laminates each having a moisture permeable area of 10.0 cm × 10.0 cm square, a bag containing about 20 g of anhydrous calcium chloride as a hygroscopic agent and sealed on all sides was produced. Place in a 90% thermo-hygrostat and measure the mass up to about 200 days at intervals of 72 hours or more. From the slope of the regression line between the elapsed time after the 4th day and the bag weight, the water vapor transmission rate (g / m 2・ Day) was calculated. The degree of water vapor transmission rate deterioration was calculated by [(water vapor transmission rate after pressure cooker test−initial water vapor transmission rate) / initial water vapor transmission rate].

(4) 表面保護材の層間強度測定
上述のとおり、養生後の表面保護材に150℃で30分の条件での熱処理を行い、プレッシャークッカー試験後表面保護材の剥離力を、測定幅15mmの短冊状に切り出し、引っ張り試験機ORIENTIC製STA−1150を用いて300mm/minで層間ラミネート強度(N/15mm)を測定した。
(4) Interlaminar strength measurement of surface protective material As described above, the surface protective material after curing was heat-treated at 150 ° C. for 30 minutes, and the peel strength of the surface protective material after the pressure cooker test was measured with a measurement width of 15 mm. The laminate was cut into strips, and the interlayer laminate strength (N / 15 mm) was measured at 300 mm / min using a STA-1150 manufactured by ORIENTIC.

(構成フィルム) (Structure film)

<透明防湿フィルム>
防湿フィルムB-1
基材フィルムとして、厚さ12μmの二軸延伸ポリエチレンナフタレートフィルム(帝人デュポン製、「Q51C12」)を用い、そのコロナ処理面に、下記のコート液を塗布乾燥して厚さ0.1μmのコート層を形成した。
次いで、真空蒸着装置を使用して1.33×10-3Pa(1×10-5Torr)の真空下でSiOを加熱蒸発させ、コート層上に厚さ50nmのSiOx(x=1.5)無機薄膜層を有する防湿フィルムB−1を得た。作成した防湿フィルムB−1の防湿性能は0.01[g/m2・日]であった。
<Transparent moisture-proof film>
Moisture-proof film B-1
A 12 μm thick biaxially stretched polyethylene naphthalate film (manufactured by Teijin DuPont, “Q51C12”) was used as the base film, and the following coating solution was applied to the corona-treated surface and dried to a thickness of 0.1 μm. A layer was formed.
Next, SiO was heated and evaporated under a vacuum of 1.33 × 10 −3 Pa (1 × 10 −5 Torr) using a vacuum deposition apparatus, and SiOx (x = 1.5) having a thickness of 50 nm was formed on the coating layer. ) A moisture-proof film B-1 having an inorganic thin film layer was obtained. The moisture-proof performance of the produced moisture-proof film B-1 was 0.01 [g / m 2 · day].

コート液
日本合成(株)製「ゴーセノール」(ケン化度:97.0〜98.8mol%、重合度:2400)のポリビニルアルコール樹脂220gをイオン交換水2810gに加え加温溶解した水溶液に、20℃で攪拌しながら35%塩酸645gを加えた。次いで、10℃でブチルアルデヒド3.6gを攪拌しながら添加し、5分後に、アセトアルデヒド143gを攪拌しながら滴下し、樹脂微粒子を析出させた。次いで、60℃で2時間保持した後、液を冷却し、炭酸水素ナトリウムで中和し、水洗、乾燥し、ポリビニルアセトアセタール樹脂粉末(アセタール化度75mol%)を得た。
また、架橋剤としてイソシアネート樹脂(住友バイエルウレタン(株)製「スミジュールN−3200」)を用い、水酸基に対するイソシアネート基の当量比が1:2になるように混合した。
Coating solution “GOHSENOL” (degree of saponification: 97.0 to 98.8 mol%, degree of polymerization: 2400) manufactured by Nippon Gosei Co., Ltd. was added to 2810 g of ion-exchanged water and dissolved in an aqueous solution. While stirring at 0 ° C., 645 g of 35% hydrochloric acid was added. Subsequently, 3.6 g of butyraldehyde was added with stirring at 10 ° C., and after 5 minutes, 143 g of acetaldehyde was added dropwise with stirring to precipitate resin fine particles. Subsequently, after hold | maintaining at 60 degreeC for 2 hours, the liquid was cooled, neutralized with sodium hydrogencarbonate, washed with water, and dried, and the polyvinyl acetoacetal resin powder (acetalization degree 75 mol%) was obtained.
In addition, an isocyanate resin (“Sumijour N-3200” manufactured by Sumitomo Bayer Urethane Co., Ltd.) was used as a cross-linking agent, and mixing was performed so that the equivalent ratio of isocyanate groups to hydroxyl groups was 1: 2.

防湿フィルムB-2
12μmポリエチレンテレフタレート樹脂フィルムにシリカを蒸着した三菱樹脂製テックバリアLXを使用した.また上述の方法で測定した防湿性は0.2[g/(m2・day)]であった。
Moisture-proof film B-2
A tech barrier LX made by Mitsubishi Plastics, on which silica was deposited on a 12 μm polyethylene terephthalate resin film, was used. Further, the moisture resistance measured by the above-described method was 0.2 [g / (m 2 · day)].

<接着剤と接着剤塗液>
接着剤塗液
ポリウレタンポリオール成分を含む主剤としてロックペイント株式会社製HD1013を使用し、脂肪族系のヘキサメチレンジイソシアナート成分を含む硬化剤としてロックペイント株式会社製H62を使用し、重量比で10:1となるように混合し、固形分濃度が30%となるように酢酸エチルで希釈して接着剤塗液を調製した。
<Adhesive and adhesive coating solution>
Adhesive coating liquid HD1013 manufactured by Rock Paint Co., Ltd. is used as a main component containing a polyurethane polyol component, and H62 manufactured by Rock Paint Co., Ltd. is used as a curing agent containing an aliphatic hexamethylene diisocyanate component. : 1 and mixed with ethyl acetate to a solid content concentration of 30% to prepare an adhesive coating solution.

<耐候性フィルム>
下記耐候性フィルムC-1からC-6を作成し、両面に常法に従って、コロナ放電処理を施してコロナ処理面を形成した。
<Weather-resistant film>
The following weather resistant films C-1 to C-6 were prepared and subjected to corona discharge treatment on both sides according to a conventional method to form corona treated surfaces.

耐候性フィルムC-1、C-2
アイソタクチックポリプロピレン樹脂に、白色化剤としての酸化チタン(8重量%)と紫外線吸収剤としての超微粒子酸化チタン(粒子径、0.01〜0.06μm、3重量%)とを添加し、その他、所要の添加剤を添加し、十分に混練してポリプロピレン樹脂組成物を調製し、次いで、該ポリプロピレン樹脂組成物を押出機で押し出して、厚さ50μmの無延伸ポリプロピレン(PP)樹脂フィルム(C-1)、厚さ90μmの無延伸ポリプロピレン(PP)樹脂フィルム(C-2)をそれぞれ製造した。
Weather resistant films C-1 and C-2
To isotactic polypropylene resin, titanium oxide (8 wt%) as a whitening agent and ultrafine titanium oxide (particle diameter, 0.01 to 0.06 μm, 3 wt%) as an ultraviolet absorber are added, In addition, a necessary additive is added and sufficiently kneaded to prepare a polypropylene resin composition, and then the polypropylene resin composition is extruded with an extruder to give an unstretched polypropylene (PP) resin film having a thickness of 50 μm ( C-1) and 90 μm thick unstretched polypropylene (PP) resin film (C-2) were produced.

耐候性フィルムC-3
アルケマ社製ポリフッ化ビニリデン(PVDF)系フィルムKynar 302−PGM−TR(厚み:30μm)を使用した。
Weather resistant film C-3
Polyvinylidene fluoride (PVDF) film Kynar 302-PGM-TR (thickness: 30 μm) manufactured by Arkema was used.

耐候性フィルムC-4
耐加水分解性ポリエステルフィルムとして、三菱樹脂製耐加水分解性ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、P100(厚み:50μm)をC-3として使用した。
Weather resistant film C-4
As the hydrolysis-resistant polyester film, a hydrolysis-resistant polyethylene terephthalate (PET) film manufactured by Mitsubishi Plastics, P100 (thickness: 50 μm) was used as C-3.

耐候性フィルムC-5
旭硝子社製 エチレン-テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE) アフレックス 50N 1250NT 50μmをC-5として使用した
Weather resistant film C-5
Asahi Glass Co., Ltd. Ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (ETFE) Aflex 50N 1250NT 50 μm was used as C-5.

耐候性フィルムC-6
厚さ25μmの帝人デュポン製、二軸延伸ポリエチレンナフタレート(PEN)フィルム(「Q51C25」)をC-6として使用した

以上、C-1〜C-6の構成、厚み、及び融点の値を表1にまとめて示す。
Weather resistant film C-6
A biaxially stretched polyethylene naphthalate (PEN) film (“Q51C25”) made by Teijin DuPont with a thickness of 25 μm was used as C-6.

The composition, thickness, and melting point values of C-1 to C-6 are summarized in Table 1 above.

Figure 2012160550
Figure 2012160550

<背面フィルム>
耐候性フィルムC-1を使用した。
<Back film>
Weather resistant film C-1 was used.

実施例1
耐候性フィルムに接着剤塗液を固形分6g/m2となるよう塗布乾燥し、防湿フィルムB-1の無機薄膜層を接着剤面に向けて張力約80N/mドライラミネートによって貼合した。
その後無機薄膜層フィルムの反対面に接着剤塗液を固形分6g/m2となるよう塗布乾燥し、背面フィルムC-1のコロナ面を貼合後、40℃x5日間養生し、厚み164μmの表面保護材D-1を作成した。ガラス、封止材、表面保護材D-1の順(封止材側が背面フィルム)に積層し150℃、15分の条件で真空ラミネートを行い、その後プレッシャークッカー試験を実施し、層間強度、防湿性を測定した。結果を表2に示す。
Example 1
The adhesive coating liquid was applied and dried on the weather resistant film so as to have a solid content of 6 g / m 2, and the inorganic thin film layer of the moisture-proof film B-1 was bonded to the adhesive surface by a dry laminate with a tension of about 80 N / m.
Thereafter, the adhesive coating solution was applied and dried on the opposite surface of the inorganic thin film film so that the solid content was 6 g / m 2, and the corona surface of the back film C-1 was bonded, followed by curing at 40 ° C. for 5 days, and a thickness of 164 μm. Surface protective material D-1 was prepared. Laminated in the order of glass, encapsulant, surface protective material D-1 (encapsulant side is the back film), vacuum laminated at 150 ° C for 15 minutes, and then a pressure cooker test was conducted to determine the interlayer strength and moisture resistance. Sex was measured. The results are shown in Table 2.

実施例2
実施例1の耐候性フィルムC-1をC-2としたこと以外は実施例1と同様に厚み204μmの表面保護材D-2を作成し、真空ラミネート後、プレッシャークッカー試験を実施し、層間強度、防湿性を測定した。結果を表2に示す。
Example 2
A surface protective material D-2 having a thickness of 204 μm was prepared in the same manner as in Example 1 except that the weather resistant film C-1 in Example 1 was changed to C-2, and after vacuum lamination, a pressure cooker test was conducted. Strength and moisture resistance were measured. The results are shown in Table 2.

実施例3
実施例1の耐候性フィルムC-1をC-3としたこと以外は実施例1と同様に厚み144μmの表面保護材D-3を作成し、真空ラミネート後、プレッシャークッカー試験を実施し、層間強度、防湿性を測定した。結果を表2に示す。
Example 3
A surface protective material D-3 having a thickness of 144 μm was prepared in the same manner as in Example 1 except that the weather-resistant film C-1 in Example 1 was changed to C-3, and after vacuum lamination, a pressure cooker test was conducted. Strength and moisture resistance were measured. The results are shown in Table 2.

比較例1
実施例1の耐候性フィルムC-1をC-4としたこと以外は実施例1と同様に厚み164μmの表面保護材D-4を作成し、真空ラミネート後、プレッシャークッカー試験を実施し、層間強度、防湿性を測定した。結果を表2に示す。
Comparative Example 1
A surface protective material D-4 having a thickness of 164 μm was prepared in the same manner as in Example 1 except that the weather resistant film C-1 in Example 1 was changed to C-4, and after vacuum lamination, a pressure cooker test was conducted. Strength and moisture resistance were measured. The results are shown in Table 2.

比較例2
実施例1の耐候性フィルムC-1をC-5としたこと以外は実施例1と同様に厚み164μmの表面保護材D-5を作成し、真空ラミネート後、プレッシャークッカー試験を実施し、層間強度、防湿性を測定した。結果を表2に示す
比較例3
実施例1の耐候性フィルムC-1をC-6としたこと以外は実施例1と同様に厚み139μmの表面保護材D-6を作成し、真空ラミネート後、プレッシャークッカー試験を実施し、層間強度、防湿性を測定した。結果を表2に示す。
Comparative Example 2
A surface protective material D-5 having a thickness of 164 μm was prepared in the same manner as in Example 1 except that the weather resistant film C-1 in Example 1 was changed to C-5, and after vacuum lamination, a pressure cooker test was conducted. Strength and moisture resistance were measured. Comparative Example 3 whose results are shown in Table 2
A surface protective material D-6 having a thickness of 139 μm was prepared in the same manner as in Example 1 except that the weather-resistant film C-1 in Example 1 was changed to C-6, and after vacuum lamination, a pressure cooker test was conducted. Strength and moisture resistance were measured. The results are shown in Table 2.

参考例1
防湿フィルムB-1をB-2としたこと以外は比較例2と同様に厚み164μmの表面保護材D-7を作成し、真空ラミネート後、プレッシャークッカー試験を実施し、層間強度、防湿性を測定した。結果を表2に示す
Reference example 1
A surface protective material D-7 having a thickness of 164 μm was prepared in the same manner as in Comparative Example 2 except that the moisture-proof film B-1 was changed to B-2. After vacuum lamination, a pressure cooker test was conducted to obtain interlayer strength and moisture resistance. It was measured. The results are shown in Table 2.

Figure 2012160550
Figure 2012160550

このように、基材の一方の面に無機薄膜層を有する水蒸気透過率が0.1[g/m2日]未満の透明高防湿フィルムを有する高防湿性太陽電池用表面保護材であって、前記透明防湿フィルムの無機薄膜層側に融点が特定範囲内である耐候性フィルムを有する実施例1〜3の表面保護材は、真空ラミネーション工程における熱処理がなされた後も防湿性能が長期に保持されるものであることがプレッシャークッカー試験による評価から明らかとなった。また、実施例1〜3の表面保護材は、当該熱処理がなされても十分な層間強度を長期に有するものであることが分かった。
一方、透明防湿フィルムの無機薄膜層側に融点が上記特定範囲外であるフィルムを配した比較例1〜3については、真空ラミネーション工程における熱処理後の長期防湿性能が著しく低下することが明らかとなった。なお、初期の防湿性能が低い参考例1は防湿性能の劣化度が小さく、実施例との比較から初期防湿性能が高いほど防湿性能の劣化度が大きくなることを示したものである。
このように、本発明における高防湿性太陽電池用表面保護材は、特に防湿性能の劣化が生じやすい高防湿性フィルムにおける防湿性維持の効果を顕著に有していることが明らかとなった。したがって、これを太陽電池用モジュールに用いることによれば、太陽電池セルへの水蒸気の到達や表面保護材自体の劣化を顕著に抑えることから太陽電池モジュールの耐久性を顕著に向上させることが可能である。
Thus, it is a highly moisture-proof surface protection material for solar cells having a transparent moisture-proof film having an inorganic thin film layer on one surface of the substrate and having a water vapor permeability of less than 0.1 [g / m 2 day]. The surface protective materials of Examples 1 to 3 having a weather-resistant film having a melting point within a specific range on the inorganic thin film layer side of the transparent moisture-proof film retains moisture-proof performance for a long time even after heat treatment in a vacuum lamination process. It became clear from the evaluation by the pressure cooker test. Moreover, it turned out that the surface protection material of Examples 1-3 has sufficient interlayer intensity | strength for a long term even if the said heat processing is made | formed.
On the other hand, for Comparative Examples 1 to 3 in which a film having a melting point outside the above specified range is disposed on the inorganic thin film layer side of the transparent moisture-proof film, it becomes clear that the long-term moisture-proof performance after the heat treatment in the vacuum lamination process is remarkably lowered. It was. In addition, Reference Example 1 having a low initial moisture-proof performance shows that the degree of deterioration of the moisture-proof performance is small, and the degree of deterioration of the moisture-proof performance becomes larger as the initial moisture-proof performance is higher than in the examples.
Thus, it became clear that the highly moisture-proof surface protection material for solar cells in the present invention has a remarkable effect of maintaining moisture resistance in a highly moisture-proof film that is particularly susceptible to deterioration in moisture-proof performance. Therefore, by using this for a solar cell module, it is possible to remarkably improve the durability of the solar cell module because it significantly suppresses the arrival of water vapor to the solar cell and the deterioration of the surface protection material itself. It is.

Claims (7)

基材の一方の面に無機薄膜層を有し水蒸気透過率が0.1[g/m2・日]未満である透明防湿フィルムを有する太陽電池用表面保護材であって、
前記透明防湿フィルムの無機薄膜層側に融点が130℃以上180℃以下の耐候性フィルムを有し、かつ前記透明防湿フィルムの無機薄膜層と反対側に背面フィルムを有することを特徴とする太陽電池用表面保護材。
A surface protective material for a solar cell having an inorganic thin film layer on one surface of a substrate and having a transparent moisture-proof film having a water vapor transmission rate of less than 0.1 [g / m 2 · day],
A solar cell having a weather resistant film having a melting point of 130 ° C. or higher and 180 ° C. or lower on the inorganic thin film layer side of the transparent moisture-proof film and a back film on the opposite side of the transparent moisture-proof film to the inorganic thin film layer. Surface protective material.
前記耐候性フィルムが、ポリフッ化ビニリデン樹脂、ポリフッ化ビニル及びポリプロピレン樹脂から選ばれる少なくとも1種の樹脂を主成分として含む請求項1に記載の太陽電池用表面保護材。   The surface protection material for solar cells according to claim 1, wherein the weather-resistant film contains at least one resin selected from polyvinylidene fluoride resin, polyvinyl fluoride, and polypropylene resin as a main component. 前記耐候性フィルムの厚さが20〜100μmである請求項1又は2に記載の太陽電池用表面保護材。   The solar cell surface protective material according to claim 1 or 2, wherein the weather-resistant film has a thickness of 20 to 100 µm. 前記透明防湿フィルムと前記耐候性フィルムの間に接着剤層を有する請求項1〜3のいずれかに記載の太陽電池用表面保護材。   The surface protection material for solar cells in any one of Claims 1-3 which has an adhesive bond layer between the said transparent moisture-proof film and the said weather resistance film. 前記透明防湿フィルムの無機薄膜層と反対側に前記背面フィルム及びプラスチックフィルムをこの順に有する請求項1〜4のいずれかに記載の太陽電池用表面保護材。   The surface protection material for solar cells in any one of Claims 1-4 which have the said back film and a plastic film in this order on the opposite side to the inorganic thin film layer of the said transparent moisture-proof film. 更に封止材を積層して有する請求項1〜5のいずれかに記載の太陽電池用表面保護材。   Furthermore, the surface protection material for solar cells in any one of Claims 1-5 which have a sealing material laminated | stacked. 請求項1〜6のいずれかに記載の太陽電池用表面保護材を用いて作製された太陽電池モジュール。   The solar cell module produced using the surface protection material for solar cells in any one of Claims 1-6.
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