JP5870461B2

JP5870461B2 - 積層フィルムの高温密着性検査方法と接着剤溶液の高温密着性予測検査方法及びそれらを用いた太陽電池モジュール用裏面保護シートの製造方法

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Publication number: JP5870461B2
Application number: JP2013523065A
Authority: JP
Inventors: 奥山　太; 太奥山; 渉奥津; 康平加藤; 小野　雅章; 雅章小野; 雄内村
Original assignee: Toray Advanced Film Co Ltd
Current assignee: Toray Advanced Film Co Ltd
Priority date: 2011-07-07
Filing date: 2012-07-06
Publication date: 2016-03-01
Anticipated expiration: 2032-07-06
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Description

本発明は太陽電池モジュール用裏面保護シートの製造工程で使用する検査方法及びそれらを用いた太陽電池モジュール用裏面保護シートの製造方法に関する。

太陽電池は、半永久的で無公害の新たなエネルギー源として実用化され、近年、爆発的に普及が進んでいる。太陽光エネルギーを直接電気に変換する太陽電池素子は、単結晶シリコン基板、多結晶シリコン基板等を用いて作製され、実用的な電気出力を発生させるために複数の太陽電池素子を接続し、受光面を透明基板等で覆い、隙間は充填材等を用いて太陽電池素子を保護する構造である太陽電池モジュールを作製し、太陽電池として使用することが通常行われている。一般に太陽電池モジュールは、透明前面基板、表面充填材層、太陽電池素子、裏面充填材層、及び裏面保護シート等をこの順で積層し、これらを真空吸引して加熱圧着するラミネーション法等を利用して製造される。太陽電池モジュールは複数のものを並べて屋外に設置して使用されることが多いため、太陽電池モジュールを構成する部材には高い耐候性と耐久性が必要とされる。なかでも、太陽電池モジュールに用いられる裏面保護シートは、太陽電池モジュールを構成する太陽電池素子の裏面側を保護するために使用され、機械強度に優れ、かつ耐候性、耐加水分解性、耐久性等を備えることが必要とされている。

現在、このような太陽電池モジュール用裏面保護シ−トとしては、たとえば、アルミナ蒸着ポリエステルフィルム、白色ポリエステルフィルム、１４０℃高圧スチームで１０時間保管後の引張伸度が、フィルムの縦方向・横方向共に保管前の値に対し６０％以上を保持するポリエステルフィルムをこの順で積層した積層材からなり、１５０℃、３０分熱処理をしたときの収縮率が、縦方向・横方向共に０．５％以下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（特許文献１）、基材シートのセル面もしくは屋外暴露される面の一方の表面が表面抵抗値１×１０^７から５×１０^１２Ω／□の範囲の帯電防止層を有し、もう一方の面には、帯電防止層を有しない太陽電池モジュール用裏面保護シート（特許文献２）、耐加水分解性を有するプラスチックフィルムからなるＢ層と、Ｂ層に隣接し、表面抵抗値が１×１０^７〜１×１０^１２Ω／□であり、かつ３５０〜３６０ｎｍ波長の平均透過率が５％以下であるＡ層とを有する太陽電池モジュール用裏面保護シート（特許文献３）等が提案され、実用化されている。

再表2007/122936号公報特開2009-147063号公報特開2010-92958号公報

しかし、これらの太陽電池モジュール用裏面保護シ−トは太陽電池素子の裏面側を保護するための機械強度、耐候性、耐加水分解性、耐久性等を備えるが、太陽電池モジュール製造の際、透明前面基板、表面充填材層、太陽電池素子、裏面充填材層、及び裏面保護シート等をこの順で積層し、これらを真空吸引して加熱圧着するラミネーション時に、しわが発生したり、裏面保護シートを構成する積層フィルム間の密着力が不十分であるために積層フィルム同士がずれたり、剥離したりするなどの熱変形による不具合を起こす問題があった。

本発明の課題は、太陽電池モジュールを真空吸引して加熱圧着するラミネーション時に、熱変形のしにくい太陽電池モジュール用裏面保護シートを確実に製造するために、積層に用いる接着剤溶液の加熱硬化後における積層フィルム間の高温密着性を予測する接着剤溶液の検査方法と積層フィルム間の高温密着性を確認するための検査方法を提供し、当該検査を行う検査工程を有する製造方法を提供することである。

本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意検討した結果、耐久性を有するプラスチックフィルムからなるＢ層と、Ｂ層に隣接する太陽光反射性を有するプラスチックフィルムからなるＡ層とが接着剤溶液を用いて積層されたことからなるＡ／Ｂ積層フィルムをサンプリングし、懸垂状態下Ａ層Ｂ層間にせん断荷重をかけ、８０℃以上の一定温度雰囲気下静置し、Ａ／Ｂ積層フィルムがはがれる荷重を確認する高温密着性検査方法が、Ａ／Ｂ積層フィルムのＡ層とＢ層との高温密着性を確認するための検査方法となることを見出した。また、本高温密着性検査方法を実施する前に、Ｂ層とＡ層とを積層するための接着剤溶液をサンプリングし、８０℃以上の一定温度で乾燥固化させ、乾燥固化物の硬度を室温で測定することにより、加熱乾燥後のＡ層とＢ層の高温密着性を予測する接着剤溶液の検査方法を見出した。

また、前記記載の検査方法を実施して太陽電池モジュール用裏面保護シートを製造する方法であって、耐久性を有するプラスチックフィルムからなるＢ層と、Ｂ層に隣接する太陽光反射性を有するプラスチックフィルムからなるＡ層とを接着剤と硬化剤とからなる加熱乾燥後熱硬化する接着剤溶液を用いてラミネートする工程と、ラミネートしたＡ／Ｂ積層フィルムを加熱エージングする工程と、前記記載の検査方法を実施してＡ／Ｂ積層フィルムの高温密着性の検査を行う工程とその検査方法を実施する前に接着剤溶液の高温密着性を予測する検査とを有する太陽電池モジュール用裏面保護シートの製造方法の使用をすることにより、太陽電池モジュールを真空吸引して加熱圧着するラミネーション時に、熱変形のしにくい太陽電池モジュール用裏面保護シートが確実に実現できることを見出した。さらにまた、この製造方法において、前記Ａ／Ｂ積層フィルムが加熱エージング前に、Ａ層とＢ層が８０℃以上の温度範囲で密着していることを確実とすると、太陽電池モジュールを真空吸引して加熱圧着するラミネーション時に、熱変形のしにくい太陽電池モジュール用裏面保護シートが特に好ましく実現できることを見出した。

本接着剤溶液の検査方法によれば、耐久性を有するプラスチックフィルムからなるＢ層と、Ｂ層に隣接する太陽光反射性を有するプラスチックフィルムからなるＡ層とを接着剤溶液を用いて積層させる場合、接着剤溶液より少量の試料溶液をサンプリングし、８０℃以上の一定温度で乾燥固化させ、乾燥固化物の硬度を室温で測定することにより、加熱乾燥後のＡ層とＢ層の高温密着性を予測することができる。

本高温密着性検査方法によれば、Ａ／Ｂ積層フィルムのＡ層とＢ層との高温密着性を確認することができる。

本製造方法によれば、太陽電池モジュールを真空吸引して加熱圧着するラミネーション時に、熱変形のしにくい太陽電池モジュール用裏面保護シ−トを確実に実現できる。さらにまた、この製造方法において、前記Ａ／Ｂ積層フィルムが加熱エージング前に、Ａ層とＢ層が８０℃以上の温度範囲で密着していることを確実とすると、太陽電池モジュールを真空吸引して加熱圧着するラミネーション時に、熱変形のしにくい太陽電池モジュール用裏面保護シ−トを特に好ましく実現できる。

以下、本発明を詳しく説明する。

本発明において、太陽電池モジュール用裏面保護シートは耐久性を有するプラスチックフィルムからなるＢ層と、Ｂ層に隣接する太陽光反射性を有するプラスチックフィルムからなるＡ層とが積層されてなる。Ｂ層は太陽電池素子を屋外の暴露から保護するためにあり、機械強度、耐候性、耐加水分解性等の耐久性等を備えることが必要である。Ａ層は入射した太陽光を有効に反射させて再利用し、太陽電池の電力変換効率を高める機能を有する。

そのためＢ層のプラスチックフィルムとしては屋外に暴露しても耐久性のあるプラスチックフィルムとして１４０℃高圧スチーム（１００％ＲＨ）処理する前の引張伸度に対して、１４０℃高圧スチームで５時間処理後の引張伸度がフィルムの縦方向・横方向共に６０％以上を保持するプラスチックフィルム、たとえばポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、耐加水分解性のポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリフッ化ビニルフィルム等が好ましい。特に耐加水分解性のプラスチックフィルムが好ましく、１４０℃高圧スチーム処理する前の引張伸度に対して、１４０℃高圧スチームで１０時間処理後の引張伸度がフィルムの縦方向・横方向共に６０％以上を保持するフィルムがより好ましい。

Ａ層は、受光面から透過した太陽光を反射させるため、光の波長の４００ｎｍから１１００ｎｍの平均反射率が７０％以上の高光反射性であることが必要で、ポチエチレンテレフタレートフィルムに気泡または白色顔料を含有させた白色ポリエステルフィルム、直鎖状低密度ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム等のオレフィン樹脂フィルムに白色顔料を添加した白色オレフィン樹脂フィルム、より好ましくは透明ポリオレフィン系樹脂／白色ポリオレフィン系樹脂／透明ポリオレフィン系樹脂で構成された３層構成の白色のポリオレフィン系樹脂フィルム、透明又は白色ポリエチレンフィルムと白色のポリエチレンテレフタレートフィルムの積層フィルム等の２層以上のプラスチックフィルムからなる積層フィルムである。白色度はＣＩＥＬＡＢでＬ^＊値が７０以上１００以下、ａ^＊値が−２０以上２０以下、ｂ^＊値が−２０以上２０以下であることがより好ましく、Ｌ^＊値が８０以上１００以下、ａ^＊値が−１０以上１０以下、ｂ^＊値が−１０以上１０以下であることがより好ましい。

Ａ層フィルムとＢ層フィルムの積層は接着剤と硬化剤とからなる加熱乾燥後熱硬化する接着剤溶液を用いてドライラミネート法等により行う。

接着剤としては、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂，ポリアミド、フェノール、ポリオレフィン、アイオノマー、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアセタールなど、およびこれらの共重合体や、混合物などが用いられる。ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂，ポリオレフィン、アイオノマーが、接着力および、ガスバリア性の点で好ましい。硬化剤としては、脂肪族ポリアミン、例えばジエチルアミノプロピルアミン、Ｎ−アミノエチルピペラジン、ｍ−キシレンジアミン、脂肪族系イソシアネート、例えば、１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート、脂環系イソシアネート、例えば、イソホロンジイソシアネート、芳香族系イソシアネート、例えば、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフチレンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート等を使用することができる。接着剤と硬化剤は酢酸エチル、トルエン等の有機溶媒に溶解させ接着剤溶液が調整される。

接着剤溶液は加熱乾燥後、Ａ層とＢ層とが高温密着性能を発揮する必要がある。そうでないと積層フィルム間の高温時密着性が不十分となり、太陽電池モジュールを真空吸引して加熱圧着するラミネーション時に、熱変形しやすくなり好ましくない。

本接着剤溶液の高温密着性能は、接着剤溶液を８０℃以上、好ましくは８０〜１２０℃の温度で３０分〜１時間、乾燥固化させ、乾燥固化物の硬度を室温で測定することにより予測可能である。接着剤溶液の高温密着性予測検査方法の具体的説明は実施例中に記載する。

接着剤溶液は接着剤と硬化剤を有機溶媒に溶解させ調合するが、調合後のポットライフ内であっても時間経過により硬化が一部進んだり硬化剤が失活したりして高温密着性能を発揮しない場合があるので、高温密着性能を有さない接着剤溶液の使用を防ぐために、ラミネート工程の直前に接着剤溶液をサンプリングして工程内検査をするのが好ましい。

Ａ／Ｂ積層フィルムは３０℃から６０℃の温度で１日から３日間加熱エージングすることにより硬化を完了させるのが原則であるが、硬化不良が予測されるときは、より高い温度での加熱エージング期間を設けることもある。

高温密着性は製造工程内からＡ／Ｂ積層フィルムをサンプリングし、懸垂状態下Ａ層Ｂ層間にせん断荷重をかけ、８０℃以上、好ましくは８０〜１２０℃の一定の温度雰囲気下、１５分から1時間、好ましくは３０分間静置し、Ａ／Ｂ積層フィルムがはがれる荷重を確認することにより評価できる。該評価方法を高温密着性検査方法Ａとして、具体的な検査方法は後述の実施例中で記載する。

加熱エージング前にＡ層とＢ層が本検査方法で８０℃以上の温度で密着していれば、太陽電池モジュールを真空吸引して加熱圧着するラミネーション時に、積層フィルムが特に熱変形しにくくなり好ましい。また、加熱エージングする前に本検査方法で８０℃以上の温度で密着していなければ、加熱エージング温度をより高い温度に設定することにより、またより長時間の加熱エージングを施すことにより、太陽電池モジュールを真空吸引して加熱圧着するラミネーション時に、熱変形による不良発生を防ぐこともできる。

別の高温密着性評価方法としては、以下の方法が採用できる。製造工程内からＡ／Ｂ積層フィルムをサンプリングし、積層フィルムを長さ１５０ｍｍ、幅１５ｍｍにカットする。次に積層フィルムのＡ層とＢ層を長辺方向へ５０ｍｍ剥離する。さらに、Ａ層の剥離部分と未剥離部分が重なる様に折り返した状態で、Ａ層の剥離部分と接着部分の境にマーキングし、Ａ層の剥離部分端部に２２ｇの荷重を接続した試験片を作製する。当該試験片のＢ層端部を把持した状態で１００℃に設定した送風定温乾燥器（東京理化器械株式会社製、“ウインディオーブン”ＷＦＯ−４５０ＳＤ）内で５分間吊り下げる。熱処理終了後に当該試験片を取り出して、Ａ層の剥離部分と接着部分の元の境のマーキング部分からの剥離進行状態を確認する。当該評価方法を高温密着性検査方法Ｂとして、具体的な検査方法は後述の実施例中で記載する。

サンプルカットサイズと剥離荷重と高温静置温度条件は、上述の高温密着性検査方法Ｂに限定されるものではなく、剥離幅１ｍｍ当たりの剥離荷重が１ｇ以上２０ｇ以下であることが好ましい。

高温密着性検査方法Ｂの剥離幅１ｍｍ当たりの剥離荷重が１ｇ未満の場合、加熱圧着するラミネーション時に、積層フィルムが変形することを予見できなくなる。また、当該剥離幅１ｍｍ当たりの剥離荷重が２０ｇを越える場合、加熱圧着するラミネーション時に、積層フィルムが変形しないものについても不合格と判断する場合がある。

高温密着性検査方法Ｂの高温静置温度条件は６０℃以上１２０℃以下であることが好ましい。当該高温静置温度条件は６０℃未満の場合、加熱圧着するラミネーション時に、積層フィルムが変形することを予見できなくなる。また、当該高温静置温度条件が１２０℃を越える場合、加熱圧着するラミネーション時に、積層フィルムが変形しないものについても不合格と判断する場合がある。

加熱エージング後の高温密着性検査方法ＢによるＡ層とＢ層の剥離の進行が２ｍｍ未満であれば、太陽電池モジュールを真空吸引して加熱圧着するラミネーション時に、積層フィルムが特に熱変形しにくくなり好ましい。加熱エージング後のＡ層とＢ層の剥離の進行が２ｍｍ以上あると加熱圧着するラミネーション時に、積層フィルムが特に熱変形し易くなり、不良モジュールの発生確率が著しく上昇する。

太陽電池モジュール用裏面保護シ−トの一般的な製造工程はウェットコーティング装置を用いて、接着剤をフィルム上に塗布後、乾燥炉にて乾燥した接着剤塗布フィルムと、もう一方のフィルムとをニップロールにより圧着してラミネートし、巻き取ることで完了する。その後、太陽電池モジュール用裏面保護シ−トを加熱エージングすることで、接着剤層を完全に硬化させる。

本高温密着性予測検査方法により接着剤溶液調合時に接着剤溶液だけで性能を予測評価できるため、ラミネート工程の継続可否を判断できる。高温密着性が不十分と予測された場合は、接着剤溶液を再調整し、再度高温密着性予測検査を実施し、高温密着性を予測確認した上でラミネート工程を再開できるため、高温密着性に優れた太陽電池モジュール用裏面保護シートを確実に製造することができる。

以下、実施例により本発明を詳述するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。

（１）接着剤溶液の高温密着性予測検査方法
接着剤と硬化剤と溶媒からなる固形分濃度が２０重量％の接着剤溶液を調合した後、あるいは調合後保管中、あるいは工程での使用中、一部の接着剤溶液を直径８０ｍｍ、深さ２８ｍｍのテフロン（登録商標）製シャーレ（株式会社テックジャム販売テフロン（登録商標）平皿／ＫＮ３３４２４１２）に８０ｍｌサンプリングし、防爆型オーブン（株式会社島川製作所製蒸気防爆型乾燥機ＳＫＥ−３００）を用いて、室温から８０℃以上のある一定の温度（８０℃、１００℃、１２０℃）まで昇温し、その温度で３０分から１時間、好ましくは４５分間、接着剤溶液を乾燥固化させる。その後、シャーレを取り出し室温まで自然冷却させ、約３ｍｍ厚さの乾燥固化物をシャーレごと、その硬度をゴム硬度計（高分子計器株式会社製アスカーゴム硬度計Ｃ型ＪＩＳＳ６０５０：２００２準拠）を用いて手押し測定で硬度測定をした。

固形分濃度が任意の接着剤溶液に関しては、事前評価により接着剤溶液と乾燥後の固形分の重量比から固形分濃度を計算し、上記シャーレ中で固化した場合の厚さが３ｍｍとなるように接着剤溶液の量を調整すれば良い。

硬化後の接着剤が軟らか過ぎると、太陽電池モジュールを真空吸引して加熱圧着するラミネーション時に、太陽電池モジュール用裏面保護シートに掛かるせん断応力のため、太陽電池モジュール用裏面保護シートの片方のフィルムにシワ等の変形が発生し易くなるが、接着剤固化物の硬度測定をすることでシワ等の変形の発生を予測できる
高温密着性は以下基準で基準Ａ，Ｂは十分、基準Ｃ，Ｄは不十分と予測できる。
Ａ硬度が５０ポイント以上
Ｂ硬度が２０ポイント以上、５０ポイント未満
Ｃ硬度が１０ポイント以上、２０ポイント未満
Ｄ硬度が１０ポイント未満。

（２）積層フィルムの高温密着性検査方法Ａ
厚さ７５μｍのポリエステルフィルム（東レ株式会社製「ルミラー」（登録商標）Ｓ１０）を幅２０ｍｍ長さ１００ｍｍに切り取り、一端から１０ｍｍの位置に直径４ｍｍの孔を設けたもの２枚作製してリードフィルム１、リードフィルム２とした。製造工程中、あるいは製造工程で保管中に、Ａ／Ｂ積層フィルムを幅２０ｍｍ長さ１５ｍｍの大きさにカットし、該Ａ／Ｂ積層フィルムの一方側面の中央に、幅２０ｍｍ長さ１５ｍｍの両面テープ（日東電工株式会社耐熱両面接着テープＮｏ．５９１５）を設け、リードフィルム１の他端（孔のない側）を貼り合わせた。同様に該Ａ／Ｂ積層フィルムの他方側面にもリードフィルム２を設けて試験片を得た。ここで、試験片はその長軸方向の一端にリードフィルム１の孔の開いた側が、他端にリードフィルム２の孔の開いた側が位置する形状とした。次に、リードフィルム１の孔にフックを設けてスタンドにかけ、リードフィルム２の孔にフックを設けて荷重（株式会社大正天びん製作所製輪付分銅ＭＩＣＳＢ−５ＫＣ、ＭＩＣＳＢ−２ＫＣ、ＭＩＣＳＢ−１ＫＣ）をかけて試験片を懸垂させた状態で、８０℃の温度以上一定の温度雰囲気下（８０℃、１００℃、１２０℃）、３０分間静置し、Ａ／Ｂ積層フィルムのＡ層とＢ層とがはがれる荷重を確認した。高温密着性は以下のランクで評価した。
Ｖ８ｋｇ分の荷重（７８．４Ｎ）をかけてもＡ／Ｂ層ははがれない
Ｗ６ｋｇ分の荷重（５８．８Ｎ）をかけてもＡ／Ｂ層ははがれないが、８ｋｇ分の荷重（７８．４Ｎ）をかけるとはがれる
Ｘ４ｋｇ分の荷重（３９．２Ｎ）をかけてもＡ／Ｂ層ははがれないが、６ｋｇ分の荷重（５８．８Ｎ）をかけるとはがれる
Ｙ１ｋｇ分の荷重（９．８Ｎ）をかけてもＡ／Ｂ層ははがれないが、4ｋｇ分の荷重（３９．２Ｎ）をかけるとはがれる。
Ｚ１ｋｇ分の荷重（９．８Ｎ）をかけてＡ／Ｂ層がはがれる
以下実施例で示したが、８０℃以上の温度でＶ、Ｗ、Ｘのランクであれば、高温密着性が十分と予測され、太陽電池モジュールを真空吸引して加熱圧着するラミネーション時に、積層フィルムが特に熱変形しにくくなり好ましい。この場合は、次の加熱エージング工程へ進めることで高温密着性に優れた太陽電池モジュール用裏面保護シートを確実に製造することができる。一方、Y、Zのランクであれば、高温密着性が不十分と予測される。この場合、接着剤溶液を再調整し、再度高温密着性検査を実施し、高温密着性を予測確認した上でラミネート工程を再開することで、高温密着性に優れた太陽電池モジュール用裏面保護シートを確実に製造することができる。

（３）積層フィルムの高温密着性検査方法Ｂ
本発明の製造方法にて作製した積層フィルムを長さ１５０ｍｍ、幅１５ｍｍにカットする。次に積層フィルムのＡ層とＢ層を長辺方向へ５０ｍｍ剥離する。さらに、Ａ層の剥離部分と未剥離部分が重なる様に折り返した状態で、Ａ層の剥離部分と接着部分の境にマーキングし、Ａ層の剥離部分端部に２２ｇの荷重を接続した試験片を作製する。当該試験片のＢ層端部を把持した状態で１００℃に設定した送風定温乾燥器（東京理化器械株式会社製、“ウインディオーブン”ＷＦＯ−４５０ＳＤ）内で５分間吊り下げる。熱処理終了後に当該試験片を取り出して、Ａ層の剥離部分と接着部分の元の境のマーキング位置を確認し、剥離の進行距離がマーク位置より２ｍｍ未満の場合は合格と判断し、剥離の進行距離がマーク位置より２ｍｍ以上の場合は不合格と判断した。

（４）Ａ層フィルムの平均反射率
（株）島津製作所製分光光度計「ＵＶ-３１００」を用いて、波長４００〜１１００ｎｍに於ける２ｎｍ毎の分光反射率を測定した。光源はタングステンランプを使用し、スキャン速度１６００ｎｍ／分、φ６０積分球（（株）島津製作所製「ＢＩＳ-３１００」）を使用し測定した。標準白色板として硫酸バリウムを用いて、傾斜角度を８°つけて拡散反射率を求め、その時の反射率を１００％とした（Ｒ_Ｒ）。その後、標準白色板を５０ｍｍ×５０ｍｍの試料片に取り替え拡散反射率を測定した（Ｒ_Ｓ）。その後、下記式により反射率に換算した（Ｒ）。
Ｒ（％）＝Ｒ_Ｓ／Ｒ_Ｒ×１００
Ｒ：反射率
Ｒ_Ｒ：標準白色板の反射率
Ｒ_Ｓ：試験片の反射率
この様に求めた波長４００〜１１００ｎｍ間の分光反射率の算術平均値を平均反射率とした。

［実施例１］
太陽電池モジュール用裏面保護シートの基材シートのＡ層フィルム用として厚さ５０μｍの直鎖状低密度ポリエチレンフィルム（東レフィルム加工株式会社製、タイプ４８０１、幅１５００ｍｍ、長さ４０００ｍ）と、厚さ５０μｍの白色ポリエステルフィルム（東レ株式会社製「ルミラー」（登録商標）Ｅ２０、幅１５００ｍｍ、長さ４０００ｍ）を岡崎機械工業社製のフィルムコーターを用いて１６０℃の乾燥温度にて６０秒間処理し、１５０℃，３０分熱処理後に収縮率０．２％となるフィルムを用いた。

Ｂ層フィルムには、１４０℃高圧スチーム（１００％ＲＨ）で１０時間保管後の引張伸度がフィルムの縦方向、横方向共に、８０％を保持する厚さ１２５μｍのポリエステルフィルム（東レ株式会社製「ルミラー」（登録商標）Ｘ１０Ｓ、幅１５００ｍｍ、長さ４０００ｍ）を使用し、岡崎機械工業社製のフィルムコーターを用いて、１６０℃の乾燥温度にて６０秒間処理したもの（このポリエステルフィルムの１５０℃，３０分熱処理後の収縮率は、縦方向０．３％、横方向０．１％であった）を用いた。

接着剤としては、ウレタン系接着剤（東洋モートン（株）製「ＡＤ５０３」）１０重量部とイソシアネート系硬化剤（同社製「ＣＡＴ−１０」）１重量部の混合物に、溶剤として酢酸エチル１０重量部、トルエン１０重量部を室温で撹拌しながら混合し、均一な溶液とした接着剤溶液を用いた。

その後、４８０１フィルムのコロナ処理面と熱処理を行ったＥ２０をラミネートし貼り合わせＡ層フィルムとした。Ａ層フィルムの４８０１側から測定した光の波長の４００ｎｍから１１００ｎｍの平均反射率は８０％、白色度は積分球分光測色計（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製、ＳＰ６８）を用いて、Ｌ^＊、ａ^＊、ｂ^＊値を測定し、Ｌ^＊＝９６、ａ^＊＝−１、ｂ^＊＝１であった。このＡ層フィルムのＥ２０側と、Ｂ層フィルムのＸ１０Ｓをラミネートし貼合せ、ロール状に巻き取った。ラミネートは前記接着性溶液を塗布し、熱風式オーブンにより９０℃で２分間乾燥し、膜厚３μｍとなるように設けて行った。

本ロールより３層積層フィルムをサンプリングし、８０℃、１００℃、１２０℃の温度で３０分間の高温密着性検査方法Ａを実施した。検査結果はＸ、Ｘ、Ｘであった。この後に、４０℃オーブンにて４８時間加熱エージングし、長さ３９９０ｍの太陽電池モジュール用裏面保護シートをロール状に作製した。本ロールよりフィルムをサンプリングし、８０℃、１００℃、１２０℃の温度で３０分間の高温密着性検査方法Ａを実施した。検査結果はＷ、Ｗ、Ｗであった。また、高温密着性検査方法Ｂで評価した結果、試験による剥離の進行距離は２ｍｍ未満であり、合格と判断した。

この太陽電池モジュール用裏面保護シートロールより幅１３３８ｍｍ、長さ１０１２ｍｍのシートをカットして、ガラス、エチレン・酢酸ビニル共重合体樹脂製充填材（ＥＶＡ）、太陽電池素子、ＥＶＡ充填材、裏面保護シートと重ね合わせ、１５０℃−３０分−１．３×１０^２Ｐａの真空加熱によりラミネートして太陽電池モジュールを３９４０個作製した。

フィルム４８０１、Ｅ２０、Ｘ１０Ｓを各１０本ずつ使用し、上記方法により太陽電池モジュールを３９４００個作製したが、真空加熱ラミネートで保護シートにしわが発生したり、剥離したりすることはなく不良の太陽電池モジュールの発生はなかった。

［実施例２］
実施例１において、接着剤溶液調製後、接着剤溶液の一部をサンプリングし、接着剤溶液の高温密着性予測検査を実施した。８０℃、１００℃、１２０℃での３０分加熱・乾燥後の高温密着性予測検査結果はＢ、Ｂ、Ｂであった。また、高温密着性検査方法Ｂで評価した結果、試験による剥離の進行距離は２ｍｍ未満であり、合格と判断した。

その他、実施例１と同様にして、太陽電池モジュールを３９４００個作製したが、真空加熱ラミネートで保護シートにしわが発生したり、剥離したりすることはなく不良の太陽電池モジュールの発生はなかった。

［実施例３］
実施例２において直鎖状低密度ポリエチレンフィルム４８０１を用いなかったこと以外は実施例２と同様にして、２層の太陽電池モジュール用裏面保護シートを３９９０ｍの長さでロール状に作製した。Ａ層フィルムとしてのＥ２０単独の光の波長の４００ｎｍから１１００ｎｍの平均反射率は８２％、白色度Ｌ^＊＝９８、ａ^＊＝−２、ｂ^＊＝１であった。接着剤溶液の８０℃、１００℃、１２０℃での３０分加熱・乾燥後の高温密着性予測検査結果はＢ、Ｂ、Ｂであった。加熱エージング前の２層積層フィルムの８０℃、１００℃、１２０℃の温度で３０分間の高温密着性検査方法Ａの結果はＸ、Ｘ、Ｘであった。加熱エージング後の２層積層フィルムの８０℃、１００℃、１２０℃の温度で３０分間の高温密着性検査方法Ａの結果はＷ、Ｗ、Ｗであった。また、高温密着性検査方法Ｂで評価した結果、試験による剥離の進行距離は２ｍｍ未満であり、合格と判断した。

実施例２と同様に各１０本分のフィルムより、実施例２と同様の方法で太陽電池モジュールを３９４００個作製したが、真空加熱ラミネートで保護シートにしわが発生したり、剥離したりすることはなく不良の太陽電池モジュールの発生はなかった。

［実施例４］
実施例２において、Ｂ層フィルムとして、１４０℃高圧スチーム（１００％ＲＨ）で５時間保管後の引張伸度がフィルムの縦方向・横方向共に、６０％を保持する厚さ１２５μｍの厚さ１２５μｍのポリエステルフィルム（東レ株式会社製「ルミラー」（登録商標）Ｓ１０、幅１５００ｍｍ、長さ４０００ｍ）を使用したこと以外は実施例２と同様にして、３層の太陽電池モジュール用裏面保護シートを３９９０ｍの長さでロール状に作製した。接着剤溶液の８０℃、１００℃、１２０℃での３０分加熱・乾燥後の高温密着性予測検査結果はＢ、Ｂ、Ｂであった。加熱エージング前の２層積層フィルムの８０℃、１００℃、１２０℃の温度で３０分間の高温密着性検査方法Ａの結果はＸ、Ｘ、Ｘであった。加熱エージング後の２層積層フィルムの８０℃、１００℃、１２０℃の温度で３０分間の高温密着性検査方法Ａの結果はＷ、Ｗ、Ｗであった。また、高温密着性検査方法Ｂで評価した結果、試験による剥離の進行距離は２ｍｍ未満であり、合格と判断した。実施例２と同様に各１０本のフィルムより、実施例２と同様の方法で太陽電池モジュールを３９４００個作製したが、真空加熱ラミネートで保護シートにしわが発生したり、剥離したりすることはなく不良の太陽電池モジュールの発生はなかった。

［実施例５］
実施例２において、ラミネート時の乾燥温度を７０℃としたところ、加熱エージング前の３層積層フィルムの、８０℃、１００℃、１２０℃の温度での３０分間の高温密着性検査方法Ａの結果はＹ、Ｙ、Ｙであった。４０℃オーブンにて４８時間加熱エージングし、長さ３９９０ｍの太陽電池モジュール用裏面保護シートをロール状に作製した。本ロールよりフィルムをサンプリングし、８０℃、１００℃、１２０℃の温度で３０分間の高温密着性検査方法Ａを実施した。検査結果はＹ、Ｙ、Ｙであった。また、高温密着性検査方法Ｂで評価した結果、試験による剥離の進行距離は約５０ｍｍであり、不合格と判断した。

この太陽電池モジュール用裏面保護シートを用い、ガラス、ＥＶＡ充填材、太陽電池素子、ＥＶＡ充填材、裏面保護シートを重ね合わせ、１５０℃−３０分−１．３×１０^２Ｐａの真空加熱によりラミネートして太陽電池モジュールの作製を試みたが、真空加熱ラミネートで保護シートにしわが大量に発生し、太陽電池モジュールの作製ができなかったので、加工を中止した。

本実施例より、積層フィルムの高温密着性検査方法Ａにおいて、８０℃以上の温度でランクがＹでは、太陽電池モジュールを真空吸引して加熱圧着するラミネーション時に、積層フィルムが熱変形しやすくなり好ましくないことが判った。また、高温密着性検査方法Ｂにおいても、真空加熱ラミネート時に裏面保護シートにしわが発生することをラミネート前に予見することができた。

［実施例６］
イソシアネート系硬化剤の使用を０．２５重量部とした。接着剤溶液の高温密着性予測検査を実施した。８０℃、１００℃、１２０℃での３０分加熱・乾燥後の高温密着性予測検査結果はＤ、Ｄ、Ｄであった。他は実施例１と同様にして、加熱エージング前の３層積層フィルムをロール状に作製した。本ロールより３層積層フィルムをサンプリングし、８０℃、１００℃、１２０℃の温度で３０分間の高温密着性検査方法Ａを実施した。検査結果はＺ、Ｚ、Ｚであった。しかし、本フィルムを４０℃オーブンにて４８時間加熱エージングし、長さ３９９０ｍの太陽電池モジュール用裏面保護シートをロール状で作製した。本ロールよりフィルムをサンプリングし、８０℃、１００℃、１２０℃の温度で３０分間の高温密着性検査方法Ａを実施した。検査結果はＹ、Ｙ、Ｙであった。また、高温密着性検査方法Ｂで評価した結果、試験による剥離の進行距離は約５０ｍｍであり、不合格と判断した。

実施例２と同様の方法で太陽電池モジュールの作製を試みたが、真空加熱ラミネートで保護シートにしわが大量に発生し、太陽電池モジュールの作製ができなかったので、加工を中止した。

本実施例より、接着剤溶液の高温密着性予測検査で８０℃以上の高温密着性がＤであると、その後の加工を続けると製造される積層フィルムの熱変形性が不良になることが判った。また、高温密着性検査方法Ｂにおいても、真空加熱ラミネート時に裏面保護シートにしわが発生することをラミネート前に予見することができた。

［実施例７］
実施例２において、接着剤溶液をフィルム５本分の加工にあわせて一度に調合し、各フィルムの加工の前に接着剤溶液の高温密着性予測検査を実施して、他は実施例２と同様にして、長さ３９９０ｍずつの太陽電池モジュール用裏面保護シートロールを５本作製した。１本目から４本目までの接着剤溶液の８０℃、１００℃、１２０℃での３０分加熱・乾燥後の高温密着性予測検査結果はＢ、Ｂ、Ｂであり、３層積層フィルムの加熱エージング前の８０℃、１００℃、１２０℃の温度で３０分間の高温密着性検査方法Ａの結果はＸ、Ｘ、Ｘであった。４０℃オーブンにて４８時間加熱エージング後の太陽電池モジュール用裏面保護シートの８０℃、１００℃、１２０℃の温度で３０分間の高温密着性検査方法Ａの結果はＷ、Ｗ、Ｗであった。また、高温密着性検査方法Ｂで評価した結果、試験による剥離の進行距離は２ｍｍ未満であり、合格と判断した。５本目では、接着剤溶液の８０℃、１００℃、１２０℃での３０分加熱・乾燥後の高温密着性予測検査結果はＣ、Ｃ、Ｃであり、３層積層フィルムの加熱エージング前の８０℃、１００℃、１２０℃の温度で３０分間の高温密着性検査方法Ａの結果はＹ、Ｙ、Ｙであった。また、４０℃オーブンにて４８時間加熱エージング後の太陽電池モジュール用裏面保護シートの８０℃、１００℃、１２０℃の温度で３０分間の高温密着性検査方法Ａの結果はＹ、Ｙ、Ｙであった。また、高温密着性検査方法Ｂで評価した結果、試験による剥離の進行距離は約５０ｍｍであり、不合格と判断した。

実施例２と同様の方法で太陽電池モジュールの作製を行い、４本目までは各ロールより太陽電池モジュールを３９４０個ずつ作製でき、真空加熱ラミネートで保護シートにしわが発生したり、剥離したりすることはなく不良の太陽電池モジュールの発生はなかった。
しかし、５本目ロールでは、真空加熱ラミネートで保護シートにしわが大量に発生し、太陽電池モジュールの作製ができなかったので、加工を中止した。

本実施例より、接着剤溶液はいわゆるポットライフ内であっても、接着剤溶液の高温密着性予測検査で８０℃以上の高温密着性がＣであると、その後の加工を続けると製造される積層フィルムの熱変形性が不良になることが判った。

そして、加工中止後、その５本目の残ロールを５０℃のオーブンにて２４時間の追加加熱エージングを行ったところ、太陽電池モジュール用裏面保護シートの８０℃、１００℃、１２０℃の温度で３０分間の高温密着性検査方法Ａの結果はＸ、Ｘ、Ｘとなった。そこで、実施例２と同様の方法で太陽電池モジュールの作製を行なったところ、残ロールより太陽電池モジュールが２８００個作製でき、真空加熱ラミネートで保護シートにしわが発生したり、剥離したりすることはなく５本目のロール全部が不良の太陽電池モジュールとなることが防止できた。また、高温密着性検査方法Ｂにおいても、真空加熱ラミネート時に裏面保護シートにしわが発生することをラミネート前に予見することができた。

本発明の接着剤溶液の検査方法によれば、加熱乾燥後のＡ層とＢ層の高温密着性を予測することができる。本発明の高温密着性検査方法によれば、Ａ／Ｂ積層フィルムのＡ層とＢ層との高温密着性を迅速に確認することができる。本発明の製造方法によれば、太陽電池モジュールを真空吸引して加熱圧着するラミネーション時に、熱変形のしにくい太陽電池モジュール用裏面保護シ−トが実現できる。さらにまた、この製造方法において、前記Ａ／Ｂ積層フィルムが加熱エージング前に、Ａ層とＢ層が８０℃以上の温度範囲で密着していることを確実とすると、太陽電池モジュールを真空吸引して加熱圧着するラミネーション時に、熱変形のしにくい太陽電池モジュール用裏面保護シ−トが特に好ましく実現できる。

Claims

耐久性を有するプラスチックフィルムからなるＢ層と、Ｂ層に隣接する太陽光反射性を有するプラスチックフィルムからなるＡ層とが接着剤溶液を用いて積層されたＡ／Ｂ積層フィルムのＡ層とＢ層との高温密着性を確認するための検査方法であって、Ａ／Ｂ積層フィルムをサンプリングし、懸垂状態下Ａ層、Ｂ層間にせん断荷重をかけ、８０℃以上の一定温度雰囲気下静置し、Ａ／Ｂ積層フィルムがはがれる荷重を確認する高温密着性検査方法。
プラスチックフィルムからなるＢ層と、Ｂ層に隣接する４００〜１１００ｎｍの波長における平均反射率が７０％以上のプラスチックフィルムからなるＡ層とが接着剤溶液を用いて積層されたＡ／Ｂ積層フィルムのＡ層とＢ層との高温密着性を確認するための検査方法であって、Ａ／Ｂ積層フィルムをサンプリングし、懸垂状態下Ａ層、Ｂ層間にせん断荷重をかけ、８０℃以上の一定温度雰囲気下静置し、Ａ／Ｂ積層フィルムがはがれる荷重を確認する高温密着性検査方法。
請求項１または２に記載の高温密着性検査方法を実施する前に、Ｂ層とＡ層とを積層させる接着剤溶液の加熱乾燥後のＡ層とＢ層の高温密着性を予測する接着剤溶液の検査方法であって、接着剤溶液をサンプリングし、８０℃以上の一定温度で乾燥固化させ、乾燥固化物の硬度を室温で測定することを特徴とする高温密着性予測検査方法。
前記請求項３に記載の高温密着性予測検査方法を実施して太陽電池モジュール用裏面保護シートを製造する方法であって、耐久性を有するプラスチックフィルムからなるＢ層と、Ｂ層に隣接する太陽光反射性を有するプラスチックフィルムからなるＡ層とを接着剤と硬化剤とからなる加熱乾燥後熱硬化する接着剤溶液を用いてラミネートする工程において高温密着性予測検査方法を実施してＡ層とＢ層との高温密着性を予測判定し以後のラミネート工程の継続可否を判断することを特徴とする太陽電池モジュール用裏面保護シートの製造方法。
前記ラミネート工程の直前に、前記接着剤溶液の高温密着性予測検査方法を実施することを特徴とする請求項４に記載の太陽電池モジュール用裏面保護シートの製造方法。
前記ラミネートしたＡ／Ｂ積層フィルムを加熱エージングする工程の前に、請求項１または２に記載の検査方法を実施し、Ａ層とＢ層との高温密着性が十分と判定された場合に、Ａ／Ｂ積層フィルムを加熱エージング工程に進めることを特徴とする請求項５に記載の太陽電池モジュール用裏面保護シートの製造方法。
前記Ａ層が少なくとも２層以上のプラスチックフィルムからなる積層フィルムであることを特徴とする請求項１または２に記載の積層フィルムの高温密着性検査方法。
前記Ａ層が少なくとも２層以上のプラスチックフィルムからなる積層フィルムであることを特徴とする請求項３記載の接着剤溶液の高温密着性予測検査方法。
前記Ａ層が少なくとも２層以上のプラスチックフィルムからなる積層フィルムであることを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載する太陽電池モジュール用裏面保護シートの製造方法。
耐久性を有するプラスチックフィルムからなるＢ層と、Ｂ層に隣接する太陽光反射性を有するプラスチックフィルムからなるＡ層とが接着剤溶液を用いて積層されたＡ／Ｂ積層フィルムのＡ層とＢ層との高温密着性を確認するための検査方法であって、Ａ／Ｂ積層フィルムをサンプリングし、懸垂状態下Ａ層、Ｂ層に剥離荷重をかけ、高温雰囲気下で一定時間静置し、Ａ／Ｂ積層フィルムがはがれる距離を確認することで、真空加熱ラミネート時に裏面保護シートでしわが発生することを予見することができる高温剥離試験方法。
プラスチックフィルムからなるＢ層と、Ｂ層に隣接する４００〜１１００ｎｍの波長における平均反射率が７０％以上のプラスチックフィルムからなるＡ層とが接着剤溶液を用いて積層されたＡ／Ｂ積層フィルムのＡ層とＢ層との高温密着性を確認するための検査方法であって、Ａ／Ｂ積層フィルムをサンプリングし、懸垂状態下Ａ層、Ｂ層に剥離荷重をかけ、高温雰囲気下で一定時間静置し、Ａ／Ｂ積層フィルムがはがれる距離を確認することで、真空加熱ラミネート時に裏面保護シートでしわが発生することを予見することができる高温剥離試験方法。
剥離荷重が単位剥離幅１ｍｍ当たり１ｇ以上２０ｇ以下であり、高温静置温度条件が６０℃以上１２０℃以下であることを特徴とする請求項１０または１１に記載の積層フィルムの高温剥離試験方法。