JP2010064250A - ポリエステルフィルム - Google Patents
ポリエステルフィルム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010064250A JP2010064250A JP2008229649A JP2008229649A JP2010064250A JP 2010064250 A JP2010064250 A JP 2010064250A JP 2008229649 A JP2008229649 A JP 2008229649A JP 2008229649 A JP2008229649 A JP 2008229649A JP 2010064250 A JP2010064250 A JP 2010064250A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- polyester
- component
- acid component
- film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
【課題】優れた機械的強度、耐加水分解性、異素材との密着性を有しながら、有害なガスを発生することなく優れた難燃性を有し、かつリサイクル可能な難燃性ポリエステルフィルムを提供する。
【解決手段】重量平均分子量Mw1が37500〜60000のポリエステル樹脂(A1)を含む層(P1)の一方の側にポリエステル樹脂(A2)と無機粒子(B2)とを含有する層(P2)を有し、もう一方の側にポリエステル樹脂(A3)と無機粒子(B3)とを含有する層(P3)を有する積層ポリエステルフィルムであって、該無機粒子(B2)がポリエステル層(P2)に対して5〜50重量%含有され、かつ該ポリエステル樹脂(A2)の結晶融解熱が15mJ/mg以下であり、該無機粒子(B3)がポリエステル層(P3)に対して5〜50重量%含有され、かつ該ポリエステル樹脂(A3)の結晶融解熱が15mJ/mg以下である積層ポリエステルフィルム。
【選択図】なし
【解決手段】重量平均分子量Mw1が37500〜60000のポリエステル樹脂(A1)を含む層(P1)の一方の側にポリエステル樹脂(A2)と無機粒子(B2)とを含有する層(P2)を有し、もう一方の側にポリエステル樹脂(A3)と無機粒子(B3)とを含有する層(P3)を有する積層ポリエステルフィルムであって、該無機粒子(B2)がポリエステル層(P2)に対して5〜50重量%含有され、かつ該ポリエステル樹脂(A2)の結晶融解熱が15mJ/mg以下であり、該無機粒子(B3)がポリエステル層(P3)に対して5〜50重量%含有され、かつ該ポリエステル樹脂(A3)の結晶融解熱が15mJ/mg以下である積層ポリエステルフィルム。
【選択図】なし
Description
本発明は、優れた機械的強度、耐加水分解性、異素材との密着性を有しながら、有害なガスを発生することなく優れた難燃性を有し、かつリサイクル可能な難燃性ポリエステルフィルム、これを用いた太陽電池バックシート、および太陽電池に関するものである。
ポリエステルフィルム、中でも二軸配向ポリエステルフィルムは、その機械的特性、電気的特性などから、銅張り積層板、太陽電池バックシート、粘着テープ、フレキシブルプリント基板、メンブレンスイッチ、面状発熱体、もしくはフラットケーブルなどの電気絶縁材料、磁気記録材料や、コンデンサ用材料、包装材料、自動車用材料、建築材料、写真用途、グラフィック用途、感熱転写用途などの各種工業材料として使用されている。
これらの用途では、コーティング、蒸着、メッキなど表面加工や、張り合わせなどの加工を施し、異素材と複合させて使用されることが多く、そのために異素材との密着性が求められる。
また、特に屋外で使用される電気絶縁材料、自動車用材料、建築材料等の用途では、長期にわたり過酷な環境下で使用されることが多く、そのために高い耐加水分解性が求められている。
特に屋外で用いられる電気絶縁材料(例えば太陽電池バックシートなど)、自動車用材料、建築材料などでは、長期にわたり過酷な環境下で使用されることが多く、そのためにポリエステルフィルムには高い耐加水分解性が求められている。更には、近年、フィルムを構成材料に用いた部品、部材の安全性向上が求められ、使用時の発火防止、また火災時の延焼防止などのためにポリエステルフィルムの難燃性向上が求められている。
ポリエステルフィルムの難燃性を向上させる技術として、従来は、ポリエステルフィルムにハロゲン系の難燃剤を含有させることが知られている。しかし、ハロゲン系難燃剤を含有するポリエステル樹脂は、製造時に押出機のシリンダーやスクリュー、Tダイなどの成形機械を腐食させ、また燃焼時にダイオキシン類の化合物が発生し、作業環境・自然環境の汚染や、人体への健康障害等の理由で、使用が制限され、環境を配慮した難燃技術が望まれている。
そのため、非ハロゲン系でポリエステルに難燃性を付与する手法として、リン系、無機系の難燃剤を含有させる方法が知られており、例えば水酸化マグネシウムやシリコーンパウダーを混合する方法(特許文献1)、リン化合物を共重合する方法(特許文献2)、シリコーン化合物を添加する方法(特許文献3〜5)等が提案されている。
また、ポリエステルフィルムにポリアミド酸等の樹脂を積層することにより耐熱性、難燃性を付与する方法が提案されている(特許文献6、7)。
特開2001−106887号公報
特開2005−126716号公報
特公昭62−60421号公報
特開平1−318069号公報
特開平10−139964号公報
特開2004-243760号公報
特開2003-80651号公報
しかしながら、前述の難燃化手法を用いたポリエステルフィルムは下記の問題点を有している。
特許文献1に記載の水酸化マグネシウム等の無機化合物を添加する方法では、成形時の樹脂の劣化が激しく、得られたフィルムの機械的強度が低く、また、特許文献2記載のリン化合物を共重合する方法では、ポリエステルの耐湿熱特性が低下するという問題があった。
また、特許文献3〜5の方法では、シリコーン化合物の難燃性付与効果が低く、難燃性を十分に発現させるためには、必要混合量が多く、その結果、ポリエステルフィルムとしての機械特性が不十分であったり、異素材との密着性に劣るといった問題があった。
また、特許文献6,7記載の方法では、高い難燃性と機械的強度の両立ができるものの、その積層する材料がポリアミドであることから、使用後にポリエステルフィルムを再溶融させて再利用ができず、焼却処分するしか方法がないといった問題があった。
また、特許文献1〜5に記載の方法でも、再利用が困難であり、焼却処分するしか方法がないといった問題があった。
そこで、本発明は、優れた機械的強度、耐加水分解性、異素材との密着性を有しながら、有害なガスを発生することなく優れた難燃性を有し、かつリサイクル可能な難燃性ポリエステルフィルム、これを用いた太陽電池バックシート、および太陽電池を提供せんとするものである。
本発明は、かかる課題を解決するために、次のような手段を採用するものである。
すなわち、本発明のポリエステルフィルムは、重量平均分子量Mw1が37500〜60000のポリエステル樹脂(A1)を含むポリエステル層(P1層)の一方の側にポリエステル樹脂(A2)と無機粒子(B2)とを含有するポリエステル層(P2層)を有し、該ポリエステル層(P1層)のもう一方の側にポリエステル樹脂(A3)と無機粒子(B3)とを含有するポリエステル層(P3層)を有する積層ポリエステルフィルムであって、
該無機粒子(B2)がポリエステル層(P2層)に対して5〜50重量%含有され、かつ該ポリエステル樹脂(A2)の結晶融解熱が15mJ/mg以下であり、
該無機粒子(B3)がポリエステル層(P3層)に対して5〜50重量%含有され、かつ該ポリエステル樹脂(A3)の結晶融解熱が15mJ/mg以下である積層ポリエステルフィルムである。
該無機粒子(B2)がポリエステル層(P2層)に対して5〜50重量%含有され、かつ該ポリエステル樹脂(A2)の結晶融解熱が15mJ/mg以下であり、
該無機粒子(B3)がポリエステル層(P3層)に対して5〜50重量%含有され、かつ該ポリエステル樹脂(A3)の結晶融解熱が15mJ/mg以下である積層ポリエステルフィルムである。
本発明によれば、優れた機械的強度、耐加水分解性、異素材との密着性を有しながら、有害なガスを発生することなく優れた難燃性を有し、かつリサイクル可能な難燃性ポリエステルフィルムを提供することができる。
かかるポリエステルフィルムは、銅張り積層板、太陽電池バックシート、粘着テープ、フレキシブルプリント基板、メンブレンスイッチ、面状発熱体、もしくはフラットケーブルなどの電気絶縁材料、コンデンサ用材料、自動車用材料、建築材料を初めとした難燃性が重視されるような用途に好適に使用することができる。
本発明のポリエステルフィルムは、重量平均分子量Mw1が37500〜60000のポリエステル樹脂(A1)を含むポリエステル層(P1層)の一方の側にポリエステル樹脂(A2)と無機粒子(B2)とを含有するポリエステル層(P2層)を有し、該ポリエステル層(P1層)のもう一方の側にポリエステル樹脂(A3)と無機粒子(B3)とを含有するポリエステル層(P3層)を有する積層ポリエステルフィルムであって、
該無機粒子(B2)がポリエステル層(P2層)に対して5〜50重量%含有され、かつ該ポリエステル樹脂(A2)の結晶融解熱が15mJ/mg以下であり、
該無機粒子(B3)がポリエステル層(P3層)に対して5〜50重量%含有され、かつ該ポリエステル樹脂(A3)の結晶融解熱が15mJ/mg以下であることを特徴とする。かかる構成とすることにより、難燃性が向上するメカニズムについて述べる。
該無機粒子(B2)がポリエステル層(P2層)に対して5〜50重量%含有され、かつ該ポリエステル樹脂(A2)の結晶融解熱が15mJ/mg以下であり、
該無機粒子(B3)がポリエステル層(P3層)に対して5〜50重量%含有され、かつ該ポリエステル樹脂(A3)の結晶融解熱が15mJ/mg以下であることを特徴とする。かかる構成とすることにより、難燃性が向上するメカニズムについて述べる。
一般的に、樹脂に不燃物である無機粒子を多量に含有させることで難燃性が向上するといわれているが、フィルムへの適用の場合、1)実際には十分な難燃効果が得られていない、2)異素材との密着性が低下する、3)耐加水分解性が低下する、といった問題があった。その理由は、以下の通りである。まず、1)については、フィルムは、製造時に多数のガイドロールを通って曲げられ、またロール状に巻き取られて出荷される。また、加工時にも多数のガイドロールを通って曲げられたり,使用時に屈曲させられることが多い。元来、樹脂と無機粒子は異素材であるため通常では、無機粒子を含むフィルムが曲げられると、樹脂−無機粒子界面で剥離が生じ、微視的な空気相(気泡)が形成される。また、一軸もしくは二軸延伸したフィルムの場合には、同様の理由で、延伸工程時に少なからず気泡が形成される。この気泡は酸素供給源となるため、フィルムが炎に接触した際に容易に着火したり、一旦着火すると燃焼が継続することになる。また、大半の無機粒子は樹脂より密度が高いため、粒子を多量に含有すると密度が高くなり、燃焼によりマトリックスが軟化した際にフィルムの自重に耐えきれずドリップしやすくなる。これらの理由から、従来より検討されていた、無機粒子を含有したフィルムは十分な難燃効果が得られなかった。また、2)については、1)と同様に樹脂−無機粒子界面で剥離が生じやすいため、異素材との界面近傍での破壊が生じやすいためであることが挙げられる。また、3)については、無機粒子には僅かながらも吸着水があり、ポリエステル中に多量に添加した場合はその吸着水により加水分解が起こりやすくなる。また、多量に均一に分散させるためには高剪断で混練する必要があるため、混練時にその剪断発熱などによりポリエステル樹脂の分子量低下が起こりやすくなることが挙げられる。
一方、本発明は、まず、重量平均分子量Mw1が37500〜60000のポリエステル樹脂(A1)を含むポリエステル層(P1層)を内部に含むことによって、耐加水分解性を付与することができると共に、フィルム中に含有する低分子量成分量を減少させることができ、また、熱分解による易燃性の低分子量成分の発生速度を抑制することができるため、着火抑制効果と燃焼継続抑制効果を付与することができる。また、燃焼温度での溶融粘度を向上させることで、ドリップ抑制効果を付与することができる。
さらには、該ポリエステル層(P1層)の一方の側に、ポリエステル樹脂(A2)に無機粒子(B2)を1〜50%含有させ、かつ該ポリエステル樹脂(A2)の結晶融解熱15mJ/mg以下のポリエステル層(P2層)を、また該ポリエステル層(P1層)のもう一方の側に、ポリエステル樹脂(A3)に無機粒子(B2)を1〜50%含有させ、かつ該ポリエステル樹脂(A2)の結晶融解熱15mJ/mg以下のポリエステル層(P3層)を有するとすることで、製造時、加工時、使用時の成形時、加工時、使用時の樹脂−無機粒子間での界面剥離を抑えることが可能となり、その結果、無機粒子を含有させてもフィルム中に酸素供給源となる気泡の生成を抑えることができる。そのため、異素材との密着性が向上すると共に、フィルムが炎に接触した際の着火抑制することが可能となり、また燃焼時には、無機粒子による不燃性被膜の形成と併せて、燃焼継続を抑制することを可能としたものである。
以下、本発明について更に詳細に説明する。
本発明のポリエステルフィルムは、重量平均分子量Mw1が37500〜60000のポリエステル樹脂(A1)を含むポリエステル層(P1層)の一方の側に、ポリエステル樹脂(A2)に無機粒子(B2)を含有させたポリエステル層(P2層)を、また該ポリエステル層(P1層)のもう一方の側に、ポリエステル樹脂(A3)に無機粒子(B2)を含有させたポリエステル層(P3層)を有することが必要である。
本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル層(P1層)に含まれるポリエステル樹脂(A1)、ポリエステル層(P2層)に含まれるポリエステル樹脂(A2)、およびポリエステル層(P3層)に含まれるポリエステル樹脂(A3)は、1)ジカルボン酸成分もしくはそのエステル形成性誘導体(以下、「ジカルボン酸成分」と総称する)とジオール成分の重縮合、2)一分子内にカルボン酸もしくはカルボン酸誘導体骨格と水酸基を有する化合物の重縮合、および1)2)の組み合わせにより得ることができる。
1)において、かかるポリエステル樹脂を構成するジカルボン酸成分としては、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸、ダイマー酸、エイコサンジオン酸、ピメリン酸、アゼライン酸、メチルマロン酸、エチルマロン酸等の脂肪族ジカルボン酸類、アダマンタンジカルボン酸、ノルボルネンジカルボン酸、イソソルビド、シクロヘキサンジカルボン酸、デカリンジカルボン酸、などの脂環族ジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸、1,5−ナフタレンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、1,8−ナフタレンジカルボン酸、4,4’−ジフェニルジカルボン酸、4,4’−ジフェニルエーテルジカルボン酸、5−ナトリウムスルホイソフタル酸、フェニルエンダンジカルボン酸、アントラセンジカルボン酸、フェナントレンジカルボン酸、9,9’−ビス(4−カルボキシフェニル)フルオレン酸等芳香族ジカルボン酸などのジカルボン酸、もしくはそのエステル誘導体などが代表例としてあげられるが、これらに限定されず、例えば多官能酸である、トリメリット酸、ピロメリット酸およびそのエステル誘導体等も好適に用いることができる。また、これらは単独で用いても、必要に応じて、複数種類用いても構わない。
また、上述のジカルボン酸成分のカルボキシ末端に、l-ラクチド、d−ラクチド、ヒドロキシ安息香酸などのオキシ酸類、およびその誘導体、そのオキシ酸類が複数個連なったもの等を付加させたジカルボキシ化合物も好ましく用いられる。
また、1)においてかかるポリエステル樹脂を構成するジオール成分としては、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール等の脂肪族ジオール類、シクロヘキサンジメタノール、スピログリコール、イソソルビドなどの脂環式ジオール類、ビスフェノールA、1,3―ベンゼンジメタノール,1,4−ベンセンジメタノール、9,9’−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、などの芳香族ジオール類等のジオールなどが代表例としてあげられるがこれらに限定されない。また、これらは単独で用いても、必要に応じて、複数種類用いても構わない。
また、上述のジオール成分のヒドロキシ末端にジオール類を付加させたジヒドロキシ化合物も好ましく用いられる。用いられるジオール類としては、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリアルキレングリコール、2,2’ビス(4’−β−ヒドロキシエトキシフェニル)プロパン等の脂肪族ジオール類、1,2−シクロヘキサンジメタノール、1,3−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジメタノールなどの脂環式ジオール類、ビスフェノールA、1,3―ベンゼンジメタノール,1,4−ベンセンジメタノール、9,9’−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレンなどの芳香族ジオール類などがあげられる。これらのジオール成分は、ジオールの二つのヒドロキシ末端にそれぞれ異なるジオールが付加されていてもよく、さらには、ジオール類が複数個連なっていてもよい。複数個連なっている場合、異なるジオールが混在していてもよい。
また、2)において、一分子内にカルボン酸もしくはカルボン酸誘導体骨格と水酸基を有する化合物の例としては、l-ラクチド、d−ラクチド、ヒドロキシ安息香酸などのオキシ酸類、およびその誘導体、そのオキシ酸類が複数個連なったもの等を付加させたジカルボキシ化合物等があげられる。
本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル層(P1層)に含まれるポリエステル樹脂(A1)、ポリエステル層(P2層)に含まれるポリエステル樹脂(A2)、およびポリエステル層(P3層)に含まれるポリエステル樹脂(A3)は、上述の化合物を適宜組み合わせて重縮合させることで得ることができる。
本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル層(P1層)に含まれるポリエステル樹脂(A1)、ポリエステル層(P2層)に含まれるポリエステル樹脂(A2)、およびポリエステル層(P3層)に含まれるポリエステル樹脂(A3)を構成する主たる繰り返し単位は、エチレンテレフタレート、エチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレート、プロピレンテレフタレート、ブチレンテレフタレート、1,4−シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート、エチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレートおよびこれら混合物をからなるものが好適に用いられる。なお、ここでいう主たる繰り返し単位とは、上記繰り返し単位の合計が、ポリエステル層(P1層)に含まれるポリエステル樹脂(A1)の場合は、全繰り返し単位の70モル%以上、より好ましくは80モル%以上、更に好ましくは90モル%以上であり、ポリエステル層(P2層)に含まれるポリエステル樹脂(A2)、およびポリエステル層(P3層)に含まれるポリエステル樹脂(A3)の場合は全繰り返し単位の50モル%以上、より好ましくは60モル%以上、更に好ましくは70モル%以上である。
ざらには低コストで、より容易に重合が可能で、かつ耐熱性、難燃性に優れるという点で、エチレンテレフタレート、エチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレート、およびこれらの混合物が主たる構成成分であることが好ましい。この場合、エチレンテレフタレートをより多く構成単位として用いた場合はより安価で汎用性のある難燃性フィルムを得ることができ、またエチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレートをより多く構成単位として用いた場合はより難燃性に優れるフィルムとすることができる。
ここで、本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル層(P1層)に含まれるポリエステル樹脂(A1)は重量平均分子量Mw1が37500〜60000であることが必要である。ここでいう数平均分子量Mn1とは、ゲル浸透クロマトグラフ(以下、GPC)によって得られるPET−DMT(標準品)を用いて分子量校正曲線を作成し、その分子量校正曲線を基にして得られる値のことである。
より詳しくは、まず、カラムとしてShodex HFIP 806M (昭和電工(株)製)を2本、検出器として示差屈折率器RI(2414型、感度256、WATERS社製)を搭載したゲル浸透クロマトグラフ GCP−244(WATERS社製)を使用し、PET−DMT(標準品)を用いて40℃、流速0.5mL/minでGPC測定を実施する。得られた溶出容積(V)及び分子量(M)を用いて下記式(1)の3次の近似式の係数(A1)を計算して校正曲線を作図する。
Log(M)=A0+A1V+A2V2+A3V3 ・・・(1)
次に、溶媒としてヘキサフルオロプロパノール(0.005N−トリフルオロ酢酸ソーダ)を用い、P1層を0.05重量%となるように溶解させた溶液を作成し、その溶液を用いてGPC測定を行う。なお、測定条件は任意ではあるが、インジェクション量0.200ml、流速は0.5ml/minで実施した場合の値を示している。
次に、溶媒としてヘキサフルオロプロパノール(0.005N−トリフルオロ酢酸ソーダ)を用い、P1層を0.05重量%となるように溶解させた溶液を作成し、その溶液を用いてGPC測定を行う。なお、測定条件は任意ではあるが、インジェクション量0.200ml、流速は0.5ml/minで実施した場合の値を示している。
得られた溶出曲線分子量曲線と分子量校正曲線を重ね合わせ、各流出時間に対応する分子量を求め、下記式(2)により算出した値でもって、重量平均分子量とする。
重量平均分子量(Mw)=Σ(Ni・Mi2)/Σ(Ni・Mi) ・・・(2)
(ここで、Niはモル分率、Miは分子量較正曲線を介して得られたGPC曲線の各溶出位置の分子量である。)
なお、ポリエステル樹脂(A1)に、有機微粒子、無機微粒子、金属、金属塩、その他添加剤等で溶媒に不溶な成分を含んでいる場合には、フィルターによる濾過や、遠心分離などにより、不溶成分の除去を行った後に、溶液を調製して測定した値である。また、ポリエステル樹脂(A1)に可塑剤、界面活性剤、染料などの添加剤を含んでいる可能性がある場合は、不溶成分を除去した後に、最沈殿法、再結晶法、クロマトグラフィー法、抽出法等により、添加剤を除去した後に、再度溶液を調製して測定した値である。
重量平均分子量(Mw)=Σ(Ni・Mi2)/Σ(Ni・Mi) ・・・(2)
(ここで、Niはモル分率、Miは分子量較正曲線を介して得られたGPC曲線の各溶出位置の分子量である。)
なお、ポリエステル樹脂(A1)に、有機微粒子、無機微粒子、金属、金属塩、その他添加剤等で溶媒に不溶な成分を含んでいる場合には、フィルターによる濾過や、遠心分離などにより、不溶成分の除去を行った後に、溶液を調製して測定した値である。また、ポリエステル樹脂(A1)に可塑剤、界面活性剤、染料などの添加剤を含んでいる可能性がある場合は、不溶成分を除去した後に、最沈殿法、再結晶法、クロマトグラフィー法、抽出法等により、添加剤を除去した後に、再度溶液を調製して測定した値である。
より好ましくは、重量平均分子量Mn1が38500〜58000であり、更に好ましくは40000〜55000である。ポリエステル樹脂(A1)の重量平均分子量Mw1が37500に満たないと、ポリエステル樹脂(A)中のカルボキシル基末端量が多くなり耐加水分解性が低下するだけでなく、フィルム中に低分子量成分を多量に含むため、フィルムが炎に接触した際に容易に着火したり、一旦着火すると熱分解による低分子量成分の発生が顕著になり、燃焼が継続し続けることになる。また、燃焼時の温度での溶融粘度が低下し、ドリップしやすくなるため好ましくない。一方、60000を越えると、フィルム製造時に溶融しにくくなり、成形が困難となるため好ましくない。本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル層(P1層)に含まれるポリエステル樹脂(A1)の重量平均分子量Mw1を37500〜60000とすることによって、容易に成形が可能でかつ、耐加水分解性を低下させることなく、着火抑制、燃焼継続抑制、ドリップ抑制の効果を付与することができる。
また、本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル層(P1層)に含まれるポリエステル樹脂(A1)の数平均分子量Mn1は8500〜40000が好ましい。ここでいう数平均分子量Mn1とは、上述と同様の方法により得られた各流出時間に対応する分子量を用い、下記式(3)により算出した値でもって、重量平均分子量とする。
数平均分子量(Mn)=Σ(Ni・Mi)/ΣNi ・・・(3)
(ここで、Niはモル分率、Miは分子量較正曲線を介して得られたGPC曲線の各溶出位置の分子量である。)
より好ましくは、数平均分子量Mn1が9500〜38000であり、更に好ましくは10000〜35000、特に好ましくは10500〜32000、最も好ましくは11000〜30000である。ポリエステル樹脂(A1)の数平均分子量Mn1が8500に満たないと、ポリエステル樹脂(A)中のカルボキシル基末端量が多くなり耐加水分解性が低下するだけでなく、フィルム中に低分子量成分を多量に含むため、フィルムが炎に接触した際に容易に着火したり、一旦着火すると熱分解による低分子量成分の発生が顕著になり、燃焼が継続し続けることになる。また、燃焼時の温度での溶融粘度が低下し、ドリップしやすくなるため好ましくない。一方、40000を越えると、フィルム製造時に溶融しにくくなり、成形が困難となるため好ましくない。本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル層(P1層)に含まれるポリエステル樹脂(A1)の数平均分子量Mw1を8500〜40000とすることによって、容易に成形が可能でかつ、耐加水分解性を低下させることなく、着火抑制、燃焼継続抑制、ドリップ抑制の効果をより高めることができる。
数平均分子量(Mn)=Σ(Ni・Mi)/ΣNi ・・・(3)
(ここで、Niはモル分率、Miは分子量較正曲線を介して得られたGPC曲線の各溶出位置の分子量である。)
より好ましくは、数平均分子量Mn1が9500〜38000であり、更に好ましくは10000〜35000、特に好ましくは10500〜32000、最も好ましくは11000〜30000である。ポリエステル樹脂(A1)の数平均分子量Mn1が8500に満たないと、ポリエステル樹脂(A)中のカルボキシル基末端量が多くなり耐加水分解性が低下するだけでなく、フィルム中に低分子量成分を多量に含むため、フィルムが炎に接触した際に容易に着火したり、一旦着火すると熱分解による低分子量成分の発生が顕著になり、燃焼が継続し続けることになる。また、燃焼時の温度での溶融粘度が低下し、ドリップしやすくなるため好ましくない。一方、40000を越えると、フィルム製造時に溶融しにくくなり、成形が困難となるため好ましくない。本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル層(P1層)に含まれるポリエステル樹脂(A1)の数平均分子量Mw1を8500〜40000とすることによって、容易に成形が可能でかつ、耐加水分解性を低下させることなく、着火抑制、燃焼継続抑制、ドリップ抑制の効果をより高めることができる。
本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル層(P1層)に含まれるポリエステル樹脂(A1)の固有粘度IV1が0.65〜1.5dl/gであるのが好ましい。より好ましくは0.70〜1.3、更に好ましくは0.75〜1.0である。ポリエステル樹脂(A1)の固有粘度IV1が0.65に満たないと、ポリエステル樹脂(A)中のカルボキシル基末端量が多くなり耐加水分解性が低下するだけでなく、フィルム中に低分子量成分を多量に含むため、フィルムが炎に接触した際に容易に着火したり、一旦着火すると熱分解による低分子量成分の発生が顕著になり、燃焼が継続し続けることになる。また、燃焼時の温度での溶融粘度が低下し、ドリップしやすくなるため好ましくない。一方、1.5を越えると、フィルム製造時に溶融しにくくなり、成形が困難となるため好ましくない。本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル層(P1層)に含まれるポリエステル樹脂(A1)の固有粘度IV1が0.65〜1.5dl/gとすることによって、容易に成形が可能でかつ、耐加水分解性を低下させることなく、着火抑制、燃焼継続抑制、ドリップ抑制の効果をより高めることができる。
本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル樹脂(A1)は結晶性樹脂であることが好ましい。ポリエステル樹脂(A1)として、結晶性樹脂を用いることによって、延伸、熱処理により、配向結晶化させることが可能となり、その結果、機械的強度、耐加水分解性に優れるだけでなく、燃焼時の放射熱を受けてもフィルムが軟化しにくくなり、その結果ドリッピングが抑制されるため好ましい。ここで、結晶性樹脂とは、JIS K7122(1999)に準じて、昇温速度20℃/minで樹脂を25℃から300℃まで20℃/分の昇温速度で加熱(1stRUN)、その状態で5分間保持後、次いで25℃以下となるよう急冷し、再度室温から20℃/minの昇温速度で300℃まで昇温を行って得られた2ndRUNの示差走査熱量測定チャートにおいて、結晶化に伴う発熱ピークが観察される樹脂のことである。より詳しくは、発熱ピークの面積から求められる結晶化エンタルピーΔHccが1J/g以上の樹脂を結晶性樹脂とする。好ましくは結晶化エンタルピーΔHccが5J/g以上、より好ましくは10J/g以上、更に好ましくは15J/g以上の樹脂を用いるのがよい。本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル樹脂(A1)の結晶化エンタルピーを上述の範囲とすることによって、延伸、熱処理による配向結晶化をより高めることが可能となり、その結果、より機械的強度だけでなく燃焼時にドリップ抑制効果を高めることができる。
本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル層(P1層)に含まれるポリエステル樹脂(A1)の融点Tm1は245℃〜290℃であることが好ましい。ここでいう融点TmとはDSCにより得られる、昇温過程(昇温速度:20℃/min)における融点Tmであり、上述と同様にJIS K−7121(1999)に基づいた方法により、25℃から300℃まで20℃/分の昇温速度で加熱(1stRUN)、その状態で5分間保持し、次いで25℃以下となるよう急冷し、再度室温から20℃/分の昇温速度で300℃まで昇温を行って得られた2ndRunの結晶融解ピークにおけるピークトップの温度でもってポリエステル樹脂(A1)の融点Tm1とする。より好ましくは融点Tm1が247〜275℃、更に好ましくは250〜265℃である。融点Tmが245℃に満たないと、フィルムの耐熱性に劣ったりすることがあり好ましくなく、また、融点Tmが285℃を越えると、押出加工が困難となる場合があるため好ましくない。本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル層(P1層)に含まれるポリエステル樹脂(A1)の融点Tm1を245〜290℃とすることにより、耐熱性と加工性を両立したポリエステルフィルムとすることができる。
本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル層(P1層)は、ポリエステル層(P1層)を構成する全樹脂成分のうち、ポリエステル樹脂(A1)は80重量%以上含まれているのがよく、より好ましくは90重量%以上、更に好ましくは95重量%以上である。
また、本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル層(P1層)は一軸、もしくは二軸に延伸されていることが好ましい。延伸することにより、配向結晶化により機械的強度を高くすることができたり、その結果、機械的強度に優れるたり、耐加水分解性が向上するだけでなく、燃焼時の放射熱を受けてもフィルムが軟化しにくくなり、その結果ドリッピングが抑制されるため好ましい。
本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル層(P1層)の気泡含有率は5体積%以下が好ましい。より好ましくは3体積%以下、さらに好ましくは2体積%以下、最も好ましくは1体積%以下である。ここで、気泡の体積占有率は以下の(A1)〜(A7)の手順で求めることができる。
(A1)ミクロトームを用いて、フィルム断面を厚み方向に潰すことなく、フィルム面方向に対して垂直に切断する。
(A2)次いで切断した断面を、走査型電子顕微鏡を用いて観察し、10000倍に拡大観察した画像を得る。なお、観察場所はポリエステル層(P1層)内において無作為に定めるものとするが、画像の上下方向がフィルムの厚み方向と、画像の左右方向がフィルム面方向とそれぞれ平行になるようにするものとする。
(A3)前記(A2)で得られる画像中におけるポリエステル層(P1層)の面積を計測し、これをAとする。
(A4)画像中のポリエステル層(P1層)内に存在する全ての気泡の面積を計測し、総面積をBとする。ここで、計測対象とするのは、気泡の全体が画像内に収まっているものに限られず、画像内に一部のみが現われている気泡も含むものとする。
(A5)BをAで除し(B/A)、それに100を乗じることにより、ポリエステル層(P1層)内における気泡の体積占有率(%)を算出する。
(A6)フィルム切断場所を無作為に変更して(A1)から(A5)と同様の手順を計20回行う。
(A7)前記(A6)より得られる計20枚の画像についても同様の計測・計算を行ない、各々の画像で求められた気泡の体積占有率(%)の相加平均値を求め、当該相加平均値を当該ポリエステル層(P1層)における気泡の体積占有率とする。
(A1)ミクロトームを用いて、フィルム断面を厚み方向に潰すことなく、フィルム面方向に対して垂直に切断する。
(A2)次いで切断した断面を、走査型電子顕微鏡を用いて観察し、10000倍に拡大観察した画像を得る。なお、観察場所はポリエステル層(P1層)内において無作為に定めるものとするが、画像の上下方向がフィルムの厚み方向と、画像の左右方向がフィルム面方向とそれぞれ平行になるようにするものとする。
(A3)前記(A2)で得られる画像中におけるポリエステル層(P1層)の面積を計測し、これをAとする。
(A4)画像中のポリエステル層(P1層)内に存在する全ての気泡の面積を計測し、総面積をBとする。ここで、計測対象とするのは、気泡の全体が画像内に収まっているものに限られず、画像内に一部のみが現われている気泡も含むものとする。
(A5)BをAで除し(B/A)、それに100を乗じることにより、ポリエステル層(P1層)内における気泡の体積占有率(%)を算出する。
(A6)フィルム切断場所を無作為に変更して(A1)から(A5)と同様の手順を計20回行う。
(A7)前記(A6)より得られる計20枚の画像についても同様の計測・計算を行ない、各々の画像で求められた気泡の体積占有率(%)の相加平均値を求め、当該相加平均値を当該ポリエステル層(P1層)における気泡の体積占有率とする。
本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル層(P1層)の気泡含有率ポリエステル層(P1層)の気泡含有率が3体積%より大きいと、炎と接触した際に酸素供給源として働くため着火が容易となったり、また、燃焼が継続し続けることがあるため好ましくない。
本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル層(P1)層には、必要に応じて本発明の効果が損なわれない範囲で、耐熱安定剤、耐酸化安定剤、紫外線吸収剤、紫外線安定剤、有機系/無機系の易滑剤、有機系/無機系の微粒子、充填剤、核剤、染料、分散剤、カップリング剤等の添加剤が含まれていてもよい。
本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル層(P2層)には無機粒子(B2)が5〜50重量%含有することが必要である。また、ポリエステル層(P3層)無機粒子(B3)が5〜50重量%含有することが必要である。両側表層に無機粒子を含有させることで、燃焼により無機粒子により不燃性の被膜を形成される。そのため、フィルムが炎に接触した際の着火抑制効果や、燃焼継続抑制効果を付与することが可能となる。より好ましくは無機粒子(B2)を8重量%〜40重量%、更に好ましくは10重量%〜30重量%であり、無機粒子(B3)を8重量%〜40重量%、更に好ましくは10重量%〜30重量%である。それぞれ、5重量%に満たないと、燃焼による不燃性の被膜が十分に形成されず、燃焼効果が不十分となる場合があるため好ましく、また50重量%を越えるとポリエステル層(P2層)のマトリックスであるポリエステル樹脂(A2)、およびポリエステル層(P3層)のマトリックスであるポリエステル樹脂(A3)中に分散が困難となって、製膜自体が困難である場合がある。また、製膜できたとしても、燃焼時に形成される不燃性の被膜が不均一となり、燃焼効果が不十分となる場合があったり、一軸または二軸延伸フィルムの場合は延伸時にボイドが形成されやすくなり、燃焼性が低下することがあるため好ましくない。本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル層(P2層)に無機粒子(B2)を5〜50重量%、およびポリエステル層(P3層)に無機粒子(B3)を5〜50重量%含有させることで、燃焼時に不燃性の被膜が均一に形成されるため、高い燃焼抑制効果を発現させることができる。
本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル層(P2層)に用いられる無機粒子(B2)、およびポリエステル層(P3層)に用いられる無機粒子(B3)としては、例えば、金、銀、銅、白金、パラジウム、レニウム、バナジウム、オスミウム、コバルト、鉄、亜鉛、ルテニウム、プラセオジウム、クロム、ニッケル、アルミニウム、スズ、亜鉛、チタン、タンタル、ジルコニウム、アンチモン、インジウム、イットリウム、ランタニウム等の金属、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化セシウム、酸化アンチモン、酸化スズ 、インジウム・スズ酸化物、酸化イットリウム 、酸化ランタニウム 、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム 、酸化ケイ素等の金属酸化物、フッ化リチウム、フッ化マグネシウム 、フッ化アルミニウム 、氷晶石等の金属フッ化物、リン酸カルシウム等の金属リン酸塩、炭酸カルシウム等の炭酸塩、硫酸バリウム等の硫酸塩、その他タルクおよびカオリンなどの鉱物、カーボンブラック、カーボンファイバー、カーボンナノチューブ、フラーレンなどの炭素系微粒子等が挙げられる。また、本発明のポリエステルフィルムにおいて、無機粒子の形状としては、真球状、回転楕円体状、扁平体状、数珠状、板状または針状等、特に限定されない。さらには、マトリックス中に微粒子が二次元あるいは三次元的に連結したものも本発明の無機粒子(B2)および無機粒子(B3)に含まれる。なお、これら無機粒子は単一元素からなるものであっても、複数の元素からなるものであっても構わない。
これらの粒子の中で、ポリエステル中への分散が容易という点で、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化セシウム、酸化アンチモン、酸化スズ 、インジウム・スズ酸化物、酸化イットリウム 、酸化ランタニウム 、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム 、酸化ケイ素等の金属酸化物、炭酸カルシウム等の炭酸塩、硫酸バリウム等の硫酸塩、その他タルクおよびカオリンなどの鉱物、カーボンブラック、カーボンファイバー、カーボンナノチューブ、フラーレンなどの炭素系微粒子等が好ましく用いられる。さらには、ポリエステル樹脂(A2)との密着性がよく、製造時、加工時のガイドロールを通って曲げられたり、使用時に屈曲させられた場合においても、樹脂−無機粒子界面で剥離が生じにくく、気泡が形成されにくく、また、一軸もしくは二軸延伸したフィルムの場合にはその延伸工程時に気泡が形成されにくいという点で、カーボンブラック、カーボンファイバー、カーボンナノチューブ、フラーレンなどの炭素系微粒子等、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化セシウム、酸化アンチモン、酸化スズ 、インジウム・スズ酸化物、酸化イットリウム 、酸化ランタニウム 、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム 、酸化ケイ素等の金属酸化物が好ましく用いられる。
本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル層(P2層)に用いられる無機粒子(B2)、およびポリエステル層(P3層)に用いられる無機粒子(B3)の平均粒径は0.001〜1μmが好ましい。より好ましくは0.005〜0.7μm、特に好ましくは0.01〜0.5μm、更に好ましくは0.02〜0.3μmである。ここでいう粒子径とはメジアン径d50のことをいう。かかる粒子径が0.001μm以下の場合、ポリエステル層(P2層)およびポリエステル層(P3層)中に均一に分散することが困難となる場合があるため好ましくなく、また1μm以上の場合は、製造時、加工時のガイドロールを通って曲げられたり、使用時に屈曲させられた際に樹脂−無機粒子界面で剥離が生じ、微視的な空気相(気泡)が形成さやすくなる。また、一軸もしくは二軸延伸したフィルムの場合はその延伸工程時の気泡形成が容易になる。そのため、この形成される気泡が酸素供給源となり、フィルムが炎に接触した際に容易に着火したり、一旦着火すると燃焼が継続することになるため好ましくない。本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル層(P2層)に用いられる無機粒子(B2)、およびポリエステル層(P3層)に用いられる無機粒子(B3)の平均粒径を0.001〜1μmとすることによって、成形時、加工時、使用時の樹脂−無機粒子間での界面剥離を抑えることが可能となり、その結果、フィルムが炎に接触した際の着火抑制や、燃焼継続を抑制することが可能となる。
本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル層(P2層)に用いられる無機粒子(B2)、およびポリエステル層(P3層)の断面中に含まれる無機粒子(B2)の密度は0.5個/μm2以上が好ましい。より好ましくは1個/μm2以上である。無機粒子の密度が0.5個/μm2に満たないと、燃焼による不燃性の被膜が十分に形成されず、燃焼効果が不十分となる場合があるため好ましくない。本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル層(P2層)に用いられる無機粒子(B2)、およびポリエステル層(P3層)に無機粒子(B3)の密度を0.5個/μm2以上とすることによって、燃焼時に不燃性の被膜が均一に形成されるため、高い燃焼抑制効果を発現させることができる。
また、無機粒子の密度の上限は特に制限はないが、ポリエステル樹脂(A2)およびポリエステル樹脂(A3)への分散性、および製膜性の観点から3個/μm2以下が好ましく、更に好ましくは2.5個/μm2以下、2個/μm2以下がよい。
本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル層(P2)に含まれるポリエステル樹脂(A2)およびポリエステル層(P3)に含まれるポリエステル樹脂(A3)は、結晶融解熱が15mJ/mg以下であることが必要である。ここでいう結晶融解熱とは、JIS K7122(1999)に準じて、上述の方法と同様の方法で求められた2ndRUNの示差走査熱量測定チャートにおいて、2度目の昇温過程で現れる結晶融解ピークの面積として得られる値のことである。好ましくは結晶融解熱が15mJ/mg以下、より好ましくは10mJ/mg以下、更に好ましくは5mJ/mg以下であり、最も好ましくは結晶融解熱が0mJ/mg、すなわち結晶融解ピークが確認されないものがよい。本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル層(P2)に含まれるポリエステル樹脂(A2)およびポリエステル層(P3)に含まれるポリエステル樹脂(A3)の結晶融解熱が15mJ/mgを越えると、フィルム状に成形する際にポリエステル層(P2層)に含まれる無機粒子との界面近傍のポリエステル樹脂(A2)、およびポリエステル層(P3層)に含まれる無機粒子との界面近傍のポリエステル樹脂(A3)の結晶性が高いため、その結果、界面の密着性が不十分で、製造時、加工時のガイドロールを通って曲げられたり、使用時に屈曲させられた際に樹脂−無機粒子界面で剥離が生じ、微視的な空気相(気泡)が形成される。また、一軸もしくは二軸延伸したフィルムの場合はその延伸工程時に少なからず気泡が形成される。そのため異素材との密着性が低下するだけでなく、この気泡は酸素供給源となるため、フィルムが炎に接触した際に容易に着火したり、一旦着火すると燃焼が継続することになるため好ましくない。本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル樹脂(A2)およびポリエステル樹脂(A3)の結晶融解熱を15mJ/mgとすることによって、成形時、加工時、使用時の樹脂−無機粒子間での界面剥離を抑えることが可能となり、その結果、異素材との密着性を維持しつつ、フィルムが炎に接触した際の着火抑制や、燃焼継続を抑制することが可能となる。
本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル樹脂(A2)およびポリエステル樹脂(A3)の結晶融解熱を上述の範囲とするためには、エチレンテレフタレート、エチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレート、プロピレンテレフタレート、ブチレンテレフタレート、1,4−シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート、エチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレートおよびこれら混合物からなる繰り返し単位を基本構成とし、かかる基本構成に、次に述べるジオール成分および/またはジカルボン酸成分を共重合せしめることによって得ることができる。共重合可能なジオール成分としては、プロピレングリコール、ブチレングリコール、n―ペンチルグリコール、ネオペンチルググリコールなどの、炭素数3以上のアルキレングリコール成分、1,2−シクロヘキサンジメタノール、1,3−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、シクロプロパンジオール、シクロブタンジオール、シクロペンタジオール、シクロへキサンジオール、シクロヘプタンジオール、シクロオクタンジオール、シクロプロパンジメタノール、シクロブタンジメタノール、シクロペンタジメタノール、シクロヘプタンジメタノール、シクロオクタンジオール、トリシクロ(5.2.1.02.6)デカンジメタノール、β,β,β',β'−テトラメチル−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン−3,9−ジエタノール、2,6−デカリンジメタノール、スピログリコールなどの脂環式ジオール成分、ビスフェノールA、1,3―ベンゼンジメタノール,1,4−ベンセンジメタノール、9,9’−ビス(4−フェノキシエタノール)フルオレンなどの芳香族ジオール成分などが挙げられる。
また、共重合可能なジカルボン酸成分としては、アダマンタンジカルボン酸、ノルボルネンジカルボン酸、イソソルビド、シクロプロパンジカルボン酸、シクロブタンジカルボン酸、シクロペンタンジカルボン酸、シクロへキサンジカルボン酸、シクロヘプタンジカルボン酸、シクロオクタンジカルボン酸、シクロプロパンジカルボン酸、シクロブタンジカルボン酸、シクロペンタンジカルボン酸、シクロヘプタンジカルボン酸、シクロオクタンジカルボン酸、トリシクロ(5.2.1.02.6)デカンジカルボン酸、β,β,β',β'−テトラメチル−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン−3,9−ジカルボン酸、2,6−デカリンジカルボン酸などの脂環族ジカルボン酸類、テレフタル酸成分、イソフタル酸成分、トリメリット酸、ピロメリット酸等の多官能カルボン酸成分および、ナフタレンジカルボン酸、アントラセンジカルボン酸、ピレンジカルボン酸などの、芳香族多環式ジカルボン酸成分が挙げられる。
ここで、本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル樹脂(A2)がエチレンテレフタレートを主たる構成成分とする場合、ポリエステル樹脂(A2)に含まれる共重合成分は、次の条件(1)または(2)の少なくとも一方を満たすことが好ましい。
(1)ポリエステル樹脂(A2)が、ジオール成分として、脂環式ジオール成分、芳香族ジオール成分および炭素数が3以上のアルキレングリコール成分からなる群から選ばれる少なくとも1種類以上のジオール成分を有し、かつ該ポリエステル層(P2層)における脂環式ジオール成分、芳香族ジオール成分、および炭素数が3以上のアルキレングリコール成分の含有量の合計が、該ポリエステル層(P2層)中のジオール成分の量に対して1モル%以上30モル%以下であること。より好ましくは3モル%以上28モル%以下、更に好ましくは5モル%以上25モル%以下、特に好ましくは8モル%以上23モル%以下、最も好ましくは10モル%を越えて20モル%以下である。
(2)ポリエステル樹脂(A2)が、ジカルボン酸成分として脂環式ジカルボン酸成分、イソフタル酸成分および芳香族多環式ジカルボン酸成分からなる群から選ばれる少なくとも1種類以上のジカルボン酸成分を有し、かつ該ポリエステル層(P2層)における脂環式ジカルボン酸成分、イソフタル酸成分、および芳香族多環式ジカルボン酸成分の含有量の合計が該ポリエステル層(P2層)中のジカルボン酸成分の量に対して1モル%以上30モル%以下であること。より好ましくは3モル%以上28モル%以下、更に好ましくは5モル%以上25モル%以下、特に好ましくは8モル%以上23モル%以下、最も好ましくは10モル%を越えて20モル%以下である。
(1)ポリエステル樹脂(A2)が、ジオール成分として、脂環式ジオール成分、芳香族ジオール成分および炭素数が3以上のアルキレングリコール成分からなる群から選ばれる少なくとも1種類以上のジオール成分を有し、かつ該ポリエステル層(P2層)における脂環式ジオール成分、芳香族ジオール成分、および炭素数が3以上のアルキレングリコール成分の含有量の合計が、該ポリエステル層(P2層)中のジオール成分の量に対して1モル%以上30モル%以下であること。より好ましくは3モル%以上28モル%以下、更に好ましくは5モル%以上25モル%以下、特に好ましくは8モル%以上23モル%以下、最も好ましくは10モル%を越えて20モル%以下である。
(2)ポリエステル樹脂(A2)が、ジカルボン酸成分として脂環式ジカルボン酸成分、イソフタル酸成分および芳香族多環式ジカルボン酸成分からなる群から選ばれる少なくとも1種類以上のジカルボン酸成分を有し、かつ該ポリエステル層(P2層)における脂環式ジカルボン酸成分、イソフタル酸成分、および芳香族多環式ジカルボン酸成分の含有量の合計が該ポリエステル層(P2層)中のジカルボン酸成分の量に対して1モル%以上30モル%以下であること。より好ましくは3モル%以上28モル%以下、更に好ましくは5モル%以上25モル%以下、特に好ましくは8モル%以上23モル%以下、最も好ましくは10モル%を越えて20モル%以下である。
また、本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル樹脂(A3)がエチレンテレフタレートを主たる構成成分とする場合、ポリエステル樹脂(A3)に含まれる共重合成分は、次の条件(3)または(4)の少なくとも一方を満たすことが好ましい。
(3)ポリエステル樹脂(A3)が、ジオール成分として、脂環式ジオール成分、芳香族ジオール成分および炭素数が3以上のアルキレングリコール成分からなる群から選ばれる少なくとも1種類以上のジオール成分を有し、かつ該ポリエステル層(P3層)における脂環式ジオール成分、芳香族ジオール成分、および炭素数が3以上のアルキレングリコール成分の含有量の合計が、該ポリエステル層(P3層)中のジオール成分の量に対して1モル%以上30モル%以下であること。より好ましくは3モル%以上28モル%以下、更に好ましくは5モル%以上25モル%以下、特に好ましくは8モル%以上23モル%以下、最も好ましくは10モル%を越えて20モル%以下である。
(4)ポリエステル樹脂(A3)が、ジカルボン酸成分として脂環式ジカルボン酸成分、イソフタル酸成分および芳香族多環式ジカルボン酸成分からなる群から選ばれる少なくとも1種類以上のジカルボン酸成分を有し、かつ該ポリエステル層(P3層)における脂環式ジカルボン酸成分、イソフタル酸成分、および芳香族多環式ジカルボン酸成分の含有量の合計が該ポリエステル層(P3層)中のジカルボン酸成分の量に対して1モル%以上30モル%以下であること。より好ましくは3モル%以上28モル%以下、更に好ましくは5モル%以上25モル%以下、特に好ましくは8モル%以上23モル%以下、最も好ましくは10モル%を越えて20モル%以下である。
(3)ポリエステル樹脂(A3)が、ジオール成分として、脂環式ジオール成分、芳香族ジオール成分および炭素数が3以上のアルキレングリコール成分からなる群から選ばれる少なくとも1種類以上のジオール成分を有し、かつ該ポリエステル層(P3層)における脂環式ジオール成分、芳香族ジオール成分、および炭素数が3以上のアルキレングリコール成分の含有量の合計が、該ポリエステル層(P3層)中のジオール成分の量に対して1モル%以上30モル%以下であること。より好ましくは3モル%以上28モル%以下、更に好ましくは5モル%以上25モル%以下、特に好ましくは8モル%以上23モル%以下、最も好ましくは10モル%を越えて20モル%以下である。
(4)ポリエステル樹脂(A3)が、ジカルボン酸成分として脂環式ジカルボン酸成分、イソフタル酸成分および芳香族多環式ジカルボン酸成分からなる群から選ばれる少なくとも1種類以上のジカルボン酸成分を有し、かつ該ポリエステル層(P3層)における脂環式ジカルボン酸成分、イソフタル酸成分、および芳香族多環式ジカルボン酸成分の含有量の合計が該ポリエステル層(P3層)中のジカルボン酸成分の量に対して1モル%以上30モル%以下であること。より好ましくは3モル%以上28モル%以下、更に好ましくは5モル%以上25モル%以下、特に好ましくは8モル%以上23モル%以下、最も好ましくは10モル%を越えて20モル%以下である。
また、本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル樹脂(A2)がエチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレートを主たる構成成分とする場合、ポリエステル樹脂(A2)に含まれる共重合成分は、次の条件(5)または(6)の少なくとも一方を満たすことが好ましい。
(5)ポリエステル樹脂(A2)が、ジオール成分として、脂環式ジオール成分、芳香族ジオール成分および炭素数が3以上のアルキレングリコール成分からなる群から選ばれる少なくとも1種類以上のジオール成分を有し、かつ該ポリエステル層(P2層)における脂環式ジオール成分および芳香族ジオール成分、炭素数が3以上のアルキレングリコール成分の含有量の合計が、該ポリエステル層(P2層)中のジオール成分の量に対して1モル%以上30モル%以下であること。より好ましくは3モル%以上28モル%以下、更に好ましくは5モル%以上25モル%以下、特に好ましくは8モル%以上23モル%以下、最も好ましくは10モル%を越えて20モル%以下である。
(6)ポリエステル樹脂(A2)が、ジカルボン酸成分として、脂環式ジカルボン酸成分、テレフタル酸成分およびイソフタル酸成分からなる群から選ばれる1種類以上のジカルボン成分を有し、かつ該ポリエステル層(P2層)における脂環式ジカルボン酸成分、テレフタル酸成分、イソフタル酸成分の含有量の合計が該ポリエステル層(P2層)中のジカルボン酸成分の量に対して1モル%以上30モル%以下であること。より好ましくは3モル%以上28モル%以下、更に好ましくは5モル%以上25モル%以下、特に好ましくは8モル%以上23モル%以下、最も好ましくは10モル%を越えて20モル%以下である。
(5)ポリエステル樹脂(A2)が、ジオール成分として、脂環式ジオール成分、芳香族ジオール成分および炭素数が3以上のアルキレングリコール成分からなる群から選ばれる少なくとも1種類以上のジオール成分を有し、かつ該ポリエステル層(P2層)における脂環式ジオール成分および芳香族ジオール成分、炭素数が3以上のアルキレングリコール成分の含有量の合計が、該ポリエステル層(P2層)中のジオール成分の量に対して1モル%以上30モル%以下であること。より好ましくは3モル%以上28モル%以下、更に好ましくは5モル%以上25モル%以下、特に好ましくは8モル%以上23モル%以下、最も好ましくは10モル%を越えて20モル%以下である。
(6)ポリエステル樹脂(A2)が、ジカルボン酸成分として、脂環式ジカルボン酸成分、テレフタル酸成分およびイソフタル酸成分からなる群から選ばれる1種類以上のジカルボン成分を有し、かつ該ポリエステル層(P2層)における脂環式ジカルボン酸成分、テレフタル酸成分、イソフタル酸成分の含有量の合計が該ポリエステル層(P2層)中のジカルボン酸成分の量に対して1モル%以上30モル%以下であること。より好ましくは3モル%以上28モル%以下、更に好ましくは5モル%以上25モル%以下、特に好ましくは8モル%以上23モル%以下、最も好ましくは10モル%を越えて20モル%以下である。
また、本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル樹脂(A3)がエチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレートを主たる構成成分とする場合、ポリエステル樹脂(A3)に含まれる共重合成分は、次の条件(7)または(8)の少なくとも一方を満たすことが好ましい。
(7)ポリエステル樹脂(A3)が、ジオール成分として、脂環式ジオール成分、芳香族ジオール成分および炭素数が3以上のアルキレングリコール成分からなる群から選ばれる少なくとも1種類以上のジオール成分を有し、かつ該ポリエステル層(P3層)における脂環式ジオール成分および芳香族ジオール成分、炭素数が3以上のアルキレングリコール成分の含有量の合計が、該ポリエステル層(P3層)中のジオール成分の量に対して1モル%以上30モル%以下であること。より好ましくは3モル%以上28モル%以下、更に好ましくは5モル%以上25モル%以下、特に好ましくは8モル%以上23モル%以下、最も好ましくは10モル%を越えて20モル%以下である。
(8)ポリエステル樹脂(A3)が、ジカルボン酸成分として、脂環式ジカルボン酸成分、テレフタル酸成分およびイソフタル酸成分からなる群から選ばれる1種類以上のジカルボン成分を有し、かつ該ポリエステル層(P3層)における脂環式ジカルボン酸成分、テレフタル酸成分、イソフタル酸成分の含有量の合計が該ポリエステル層(P2層)中のジカルボン酸成分の量に対して1モル%以上30モル%以下であること。より好ましくは3モル%以上28モル%以下、更に好ましくは5モル%以上25モル%以下、特に好ましくは8モル%以上23モル%以下、最も好ましくは10モル%を越えて20モル%以下である。
(7)ポリエステル樹脂(A3)が、ジオール成分として、脂環式ジオール成分、芳香族ジオール成分および炭素数が3以上のアルキレングリコール成分からなる群から選ばれる少なくとも1種類以上のジオール成分を有し、かつ該ポリエステル層(P3層)における脂環式ジオール成分および芳香族ジオール成分、炭素数が3以上のアルキレングリコール成分の含有量の合計が、該ポリエステル層(P3層)中のジオール成分の量に対して1モル%以上30モル%以下であること。より好ましくは3モル%以上28モル%以下、更に好ましくは5モル%以上25モル%以下、特に好ましくは8モル%以上23モル%以下、最も好ましくは10モル%を越えて20モル%以下である。
(8)ポリエステル樹脂(A3)が、ジカルボン酸成分として、脂環式ジカルボン酸成分、テレフタル酸成分およびイソフタル酸成分からなる群から選ばれる1種類以上のジカルボン成分を有し、かつ該ポリエステル層(P3層)における脂環式ジカルボン酸成分、テレフタル酸成分、イソフタル酸成分の含有量の合計が該ポリエステル層(P2層)中のジカルボン酸成分の量に対して1モル%以上30モル%以下であること。より好ましくは3モル%以上28モル%以下、更に好ましくは5モル%以上25モル%以下、特に好ましくは8モル%以上23モル%以下、最も好ましくは10モル%を越えて20モル%以下である。
ポリエステル樹脂(A2)およびポリエステル樹脂(A3)に上記成分を含ませることにより、ポリエステル樹脂(A2)およびポリエステル樹脂(A3)の結晶融解熱を効果的に低下させ、その結果、成形時、加工時、使用時の樹脂−無機粒子間での界面剥離の抑制する結果、異素材との密着性、難燃性に優れたポリエステルフィルムを形成することが可能となる。
本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル樹脂(A2)に含まれる上記ジオール成分の含有量の合計、およびポリエステル樹脂(A3)に含まれる上記ジオール成分の含有量の合計が1モル%未満であると、ポリエステル樹脂(A2)およびポリエステル樹脂(A3)の結晶融解熱を十分に低下させることができず、その結果、界面の接着性が不十分で、製造時、加工時のガイドロールを通って曲げられたり、使用時に屈曲させられた際に樹脂−無機粒子界面で剥離が生じ、微視的な空気相(気泡)が形成される。また、一軸もしくは二軸延伸したフィルムの場合はその延伸工程時に少なからず気泡が形成される。そのため異素材との密着性が低下するだけでなく、この気泡は酸素供給源となるため、フィルムが炎に接触した際に容易に着火したり、一旦着火すると燃焼が継続することになるため好ましくない。また、ポリエステル樹脂(A2)に含まれる上記ジオール成分の含有量の合計、およびポリエステル樹脂(A3)に含まれる上記ジオール成分の含有量の合計が30モル%より大きくなると、延伸時にロール粘着がおこりやすくなって形成が困難となったり、形成できたとしても耐熱性が低下することがあるため好ましくない。本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル樹脂(A2)に含まれる上記ジオール成分の含有量の合計、およびポリエステル樹脂(A3)に含まれる上記ジオール成分の含有量の合計を1モル%以上30モル%以下とすることによって、フィルムの成形性と、成形時、加工時、使用時の樹脂−無機粒子間での界面剥離の抑制の両立が可能となり、その結果、異素材との密着性を低下させることなくフィルムが炎に接触した際の着火抑制や、燃焼継続を抑制することが可能なフィルムを容易に得ることができる。
また、本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル樹脂(A2)に含まれる上記ジカルボン酸成分の含有量の合計、およびポリエステル樹脂(A3)に含まれる上記ジカルボン酸成分の含有量の合計が1モル%未満であると、ポリエステル樹脂(A2)およびポリエステル樹脂(A3)の結晶融解熱を十分に低下させることができず、その結果、界面の接着性が不十分で、製造時、加工時のガイドロールを通って曲げられたり、使用時に屈曲させられた際に樹脂−無機粒子界面で剥離が生じ、微視的な空気相(気泡)が形成される。また、一軸もしくは二軸延伸したフィルムの場合はその延伸工程時に少なからず気泡が形成される。この気泡は酸素供給源となるため、フィルムが炎に接触した際に容易に着火したり、一旦着火すると燃焼が継続することになるため好ましくない。また、ポリエステル樹脂(A2)に含まれる上記ジカルボン酸成分の含有量の合計、およびポリエステル樹脂(A3)に含まれる上記ジカルボン酸成分の含有量の合計が30モル%より大きくなると、延伸時にロール粘着がおこりやすくなって形成が困難となったり、形成できたとしても耐熱性が低下することがあるため好ましくない。本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル樹脂(A2)に含まれる上記ジカルボン酸成分の含有量の合計、およびポリエステル樹脂(A3)に含まれる上記ジカルボン酸成分の含有量の合計を1モル%以上30モル%以下とすることによって、フィルムの成形性と、成形時、加工時、使用時の樹脂−無機粒子間での界面剥離の抑制の両立が可能となり、その結果、異素材との密着性を低下させることなくフィルムが炎に接触した際の着火抑制や、燃焼継続を抑制することが可能なフィルムを容易に得ることができる。
なお、これらジオール成分、ジカルボン酸成分の導入する方法は、共重合であっても良いし、上記共重合成分を含まない樹脂をベースに上記共重合成分を含む樹脂を添加・混合させる方法、およびこれらを組み合わせた方法で得ることができ、いずれの方法も好ましく用いられる。
また、本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル樹脂(A2)に含まれる共重合成分およびポリエステル樹脂(A3)に含まれる共重合成分は、上記ジオール成分、ジカルボン酸成分のうち、ジオール成分としては脂環式ジオール成分および/または芳香族ジオール成分がより好ましく、ジカルボン酸成分としては脂環式ジカルボン酸成分および/または多官能カルボン酸成分および/または芳香族多環式ジカルボン酸成分がより好ましい。これら共重合成分は、燃焼時の熱分解により、炭化しやすく、ポリエステル樹脂(A2)が燃焼する際にはポリエステル層(P2層)に含まれる無機粒子(B2)と共に、また、ポリエステル樹脂(A3)が燃焼する際にはポリエステル層(P3層)に含まれる無機粒子(B3)と共に、不燃性の被膜を形成する。そのため、フィルムが炎に接触した際の着火抑制や、燃焼継続抑制をより効率的に行うことができる。
ここで、本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル層(P2層)に含まれるポリエステル樹脂(A2)の重量平均分子量Mw2、およびポリエステル層(P3層)に含まれるポリエステル樹脂(A3)の重量平均分子量Mw3は37500〜60000であることが必要である。ここでいう重量平均分子量Mw2、Mw3とは、上述と同様の方法にて得られるものであり、ポリエステル樹脂(A2)およびポリエステル樹脂(A3)に、有機微粒子、無機微粒子、金属、金属塩、その他添加剤等で溶媒に不溶な成分を含んでいる場合には、フィルターによる濾過や、遠心分離などにより、不溶成分の除去を行った後に、溶液を調製して測定した値である。また、ポリエステル樹脂(A2)およびポリエステル樹脂(A3)に可塑剤、界面活性剤、染料などの添加剤を含んでいる可能性がある場合は、不溶成分を除去した後に、最沈殿法、再結晶法、クロマトグラフィー法、抽出法等により、添加剤を除去した後に、再度溶液を調製して測定した値である。
より好ましくは、重量平均分子量Mw2およびMw3が38500〜58000であり、更に好ましくは40000〜55000である。ポリエステル層(P2層)に含まれるポリエステル樹脂(A2)の重量平均分子量Mw2、およびポリエステル層(P3層)に含まれるポリエステル樹脂(A3)の数平均分子量Mw3が37500に満たないと、フィルム中に低分子量成分を多量に含むため、フィルムが炎に接触した際に容易に着火したり、一旦着火すると熱分解による低分子量成分の発生が顕著になり、燃焼が継続し続けることになる。また、ポリエステル樹脂(A2)およびポリエステル樹脂(A3)が結晶化しやすくなる結果、ポリエステル層(P2層)に含まれるポリエステル樹脂(A2)と無機粒子(B2)との界面,およびポリエステル層(P3層)に含まれるポリエステル樹脂(A3)と無機粒子(B3)との界面の密着性が不十分で、製造時、加工時のガイドロールを通って曲げられたり、使用時に屈曲させられた際に樹脂−無機粒子界面で剥離が生じ、微視的な空気相(気泡)が形成される。また、一軸もしくは二軸延伸したフィルムの場合はその延伸工程時に少なからず気泡が形成される。そのため異素材との密着性が低下するだけでなく、この気泡は酸素供給源となるため、フィルムが炎に接触した際に容易に着火したり、一旦着火すると燃焼が継続することになるため好ましくない。一方、60000を越えると、フィルム製造時に溶融しにくくなり、成形が困難となるため好ましくない。本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル層(P2層)に含まれるポリエステル樹脂(A2)の重量平均分子量Mw2、およびポリエステル層(P3層)に含まれるポリエステル樹脂(A3)の重量平均分子量Mw3を37500〜60000とすることによって、容易に成形が可能でかつ、成形時、加工時、使用時の樹脂−無機粒子間での界面剥離を抑えることが可能となり、その結果、異素材との密着性を低下させることなくフィルムが炎に接触した際の着火抑制や、燃焼継続を抑制することが可能となる。
また、本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル層(P2層)に含まれるポリエステル樹脂(A2)の数平均分子量Mn2、およびポリエステル層(P3層)に含まれるポリエステル樹脂(A3)の数平均分子量Mn3は8500〜40000が好ましい。ここでいう数平均分子量Mn2、Mn3とは、上述と同様の方法にて得られるものである。より好ましくは、数平均分子量Mn2およびMn3が9500〜38000であり、更に好ましくは10000〜35000、特に好ましくは10500〜32000、最も好ましくは11000〜30000である。ポリエステル樹脂(A2)の数平均分子量Mn2、およびポリエステル層(P3層)に含まれるポリエステル樹脂(A3)の数平均分子量Mn3が8500に満たないと、フィルム中に低分子量成分を多量に含むため、フィルムが炎に接触した際に容易に着火したり、一旦着火すると熱分解による低分子量成分の発生が顕著になり、燃焼が継続し続けることになる。また、ポリエステル樹脂(A2)およびポリエステル樹脂(A3)が結晶化しやすくなる結果、ポリエステル層(P2層)に含まれるポリエステル樹脂(A2)と無機粒子(B2)との界面、およびポリエステル層(P3層)に含まれるポリエステル樹脂(A3)と無機粒子(B3)との界面の密着性が不十分で、製造時、加工時のガイドロールを通って曲げられたり、使用時に屈曲させられた際に樹脂−無機粒子界面で剥離が生じ、微視的な空気相(気泡)が形成される。また、一軸もしくは二軸延伸したフィルムの場合はその延伸工程時に少なからず気泡が形成される。そのため異素材との密着性が低下するだけでなく、この気泡は酸素供給源となるため、フィルムが炎に接触した際に容易に着火したり、一旦着火すると燃焼が継続することになるため好ましくない。一方、40000を越えると、フィルム製造時に溶融しにくくなり、成形が困難となるため好ましくない。本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル層(P2層)に含まれるポリエステル樹脂(A2)の数平均分子量Mn2、およびポリエステル層(P3層)に含まれるポリエステル樹脂(A3)の数平均分子量Mn3を8500〜40000とすることによって、容易に成形が可能でかつ、成形時、加工時、使用時の樹脂−無機粒子間での界面剥離を抑えることが可能となり、その結果、異素材との密着性を低下させることなく、フィルムが炎に接触した際の着火抑制や、燃焼継続を抑制することが可能となる。
本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル層(P2層)に含まれるポリエステル樹脂(A2)の固有粘度IV2、およびポリエステル層(P3層)に含まれるポリエステル樹脂(A3)の固有粘度IV3が0.65〜1.5dl/gであるのが好ましい。より好ましくは0.70〜1.3、更に好ましくは0.75〜1.0である。ポリエステル樹脂(A2)の固有粘度IV2およびポリエステル樹脂(A3)の固有粘度IV3が0.65に満たないと、フィルム中に低分子量成分を多量に含むため、フィルムが炎に接触した際に容易に着火したり、一旦着火すると熱分解による低分子量成分の発生が顕著になり、燃焼が継続し続けることになる。一方、1.5を越えると、フィルム製造時に溶融しにくくなり、成形が困難となるため好ましくない。本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル層(P2層)に含まれるポリエステル樹脂(A2)の固有粘度IV2およびポリエステル層(P3層)に含まれるポリエステル樹脂(A3)の固有粘度IV3が0.65〜1.5dl/gとすることによって、容易に成形が可能でかつ、着火抑制効果、燃焼継続抑制効果をより高めることができる。
また、本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル層(P2層)に含まれるポリエステル樹脂(A2)の融点Tm2、およびポリエステル層(P3層)に含まれるポリエステル樹脂(A3)の融点Tm3は270℃以下であることが好ましい。ここでいう融点Tm2、Tm3とは、それぞれ、上述と同様の方法で得られるDSC曲線において結晶融解ピークにおけるピークトップの温度でもってポリエステル樹脂(A2)の融点Tm2、ポリエステル樹脂(A3)の融点Tm3とする。より好ましくは融点Tm2およびTm3が260℃以下、更に好ましくは250℃以下、特に好ましくは240℃以下、最も好ましくは結晶融解ピークが確認されないものがよい。融点Tmが270℃を越えると、成形時、加工時、使用時の樹脂−無機粒子間での界面剥離が起こりやすくなり、異素材との密着性が低下するだけでなく、難燃性が低下する場合があるため好ましくない。本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル層(P2層)に含まれるポリエステル樹脂(A2)の融点Tm2、およびポリエステル層(P3層)に含まれるポリエステル樹脂(A3)の融点Tm3を270℃以下とすることにより、その結果、いぞざいとの密着性を低下させることなく、フィルムが炎に接触した際の着火抑制効果や、燃焼継続を抑制効果を高めることができる。
また、本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル層(P2層)に含まれるポリエステル樹脂(A2)の融点Tm2とポリエステル樹脂(A1)の融点Tm1との差Tm1−Tm2、およびポリエステル層(P3層)に含まれるポリエステル樹脂(A3)の融点Tm3は、ポリエステル樹脂(A1)の融点Tm1との差Tm1−Tm3が、10℃以上であることが好ましい。より好ましくは15℃以上、更に好ましくは20℃以上、特に好ましくは25℃以上がよい。特に一軸または二軸延伸フィルムの場合においては延伸工程後に、寸法安定性を付与するために、ポリエステル樹脂(A1)の融点Tm1近傍で熱処理を実施するが、ポリエステル層(P2層)およびポリエステル層(P3層)中に延伸時に樹脂−無機粒子間に僅かに気泡が形成されたとしても、熱処理の際に消失させることが可能となり、ポリエステル層(P2層)およびポリエステル層(P3層)の気泡含有率を低減させることができ、異素材との密着性を低下させることなく、着火抑制効果、燃焼継続抑制効果をより高めることができる。
本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル層(P2層)は、ポリエステル層(P2層)を構成する全樹脂成分のうち、ポリエステル樹脂(A2)は50重量%以上含まれるのがよく、ポリエステル層(P3層)を構成する全樹脂成分のうち、ポリエステル樹脂(A3)は50重量%以上含まれているのがよい。より好ましくはそれぞれ60重量%以上、更に好ましくはそれぞれ75重量%以上である。
本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル層(P2層)の気泡含有率、およびポリエステル層(P3層)の気泡含有率は5体積%以下が好ましい。より好ましくは3体積%以下、さらに好ましくは2体積%以下、もっとも好ましくは1体積%以下である。ポリエステル層(P2層)の気泡含有率およびポリエステル層(P3層)の気泡含有率が5体積%より大きいと、異素材との密着性が低下するだけでなく、炎と接触した際に酸素供給源として働くため着火が容易となったり、また、燃焼が継続し続けることがあるため好ましくない。
ここでいう気泡含有率の求め方は、上述(A1)〜(A7)の手順と同様の方法にてポリエステル層(P2)、およびポリエステル層(P3)について求めた値である。
本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル層(P2)層およびポリエステル層(P3)層には、必要に応じて本発明の効果が損なわれない範囲で、耐熱安定剤、耐酸化安定剤、紫外線吸収剤、紫外線安定剤、有機系/無機系の易滑剤、有機系微粒子、充填剤、核剤、染料、分散剤、カップリング剤等の添加剤が含まれていてもよい。
本発明のポリエステルフィルムは上記要件を満たすポリエステル樹脂(A1)を含むポリエステル層(P1層)の少なくとも一方の側に上記要件を満たすポリエステル層(P2層)を、もう一方の側に上記要件を満たすポリエステル層(P3層)を形成させることにより、難燃剤の添加無く、高い難燃性のポリエステルフィルムを得ることができる。
また、本発明のポリエステルフィルムの厚みは、特に限定されず、用途により適当なフィルム厚みを選択することができるものであるが、一般的には1μm以上500μm以下であることが好ましい。より好ましくは5μm以上300μm以下、更に好ましくは10μm以上250μm以下である。フィルム厚みが1μm未満であると、製膜時に破れが生じやすいことがある。また、フィルム厚みが500μmを超えると、フィルムをロール状に巻き取ることが困難となることがある。
また、本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル層(P2層)の厚みd2およびポリエステル層(P3層)の厚みd3がそれぞれ1μm以上であることが好ましい。燃焼による不燃性の被膜が十分に形成されず、また被膜に対する内層の割合が大きくなるため、燃焼効果が不十分となる場合があるため好ましくない。本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル層(P2層)d2、およびポリエステル層(P3層)の厚みd3をそれぞれ1μm以上とすることによって、燃焼時に不燃性の被膜が均一に形成されるため、高い燃焼抑制効果を発現させることができる。
本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル層(P1層)の厚みd1と、ポリエステル層(P2層)d2とポリエステル層(P3層)の厚みd3の和d2+d3との比d1/(d2+d3)が2〜25であるのが好ましい。より好ましくは2〜20、更に好ましく2〜15である。25を越えると、燃焼による不燃性の被膜が十分に形成されず、また被膜に対する内層の割合が大きくなるため、燃焼効果が不十分となる場合があるため好ましく、また2より小さいと、ドリッピング抑制効果を付与機能を有する内層の割合が少なくなり、ドリッピングが起こりやすくなることがあるため好ましくない。本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル層(P1層)の厚みd1と、ポリエステル層(P2層)d2とおよびポリエステル層(P3層)の厚みd3と和d2+d3の比d1/(d2+d3)を2〜25とすることによって、難燃性の付与とドリッピング抑制効果を両立することができる。
本発明のポリエステルフィルムは、本発明の効果が失われない範囲で、その他の別の層をフィルム内部に含有、もしくは外面に積層されていても構わない。例えば他のシート材料との密着性の改善のための易接着層や、耐衝撃性を高めるためにハードコート層や、耐紫外線性を有するための耐紫外線層、帯電防止性を付与するための帯電防止層など、用いる用途に応じて適宜別の層を形成する個が可能である。
また、本発明のポリエステルフィルムは、難燃剤を含まなくても高い難燃性を有するため、リサイクル性と難燃性を兼ね備えたものである。しかし、リサイクル性が不問で高い難燃性を必要とされる用途へ適用する場合などは、本ポリエステルフィルムをベースとして、更に難燃性を高めるためにハロゲン系難燃剤、アンチモン系難燃剤、リン系難燃剤、水酸化物系難燃剤、メラミン系難燃剤、シリコーン系難燃剤などの任意の難燃剤をポリエステルフィルム中に添加したり、ポリエステルフィルムに上記難燃剤を含む別の層を積層したりしてもかまわない。この場合、従来のポリエステルフィルムをベースとしたものに比べて高い難燃性を得ることができる。
次に、本発明のポリエステルフィルム製造方法について、その一例を説明するが、本発明は、かかる例のみに限定されるものではない。
まず、ポリエステル層(P1層)を構成するポリエステル樹脂(A1)、ポリエステル層(P2層)を構成するポリエステル樹脂(A2)、およびポリエステル層(P3層)を構成するポリエステル樹脂(A3)の製造方法は、以下の方法で製造することができる。
まず、ポリエステル層(P1層)を構成するポリエステル樹脂(A1)、ポリエステル層(P2層)を構成するポリエステル樹脂(A2)、およびポリエステル層(P3層)を構成するポリエステル樹脂(A3)の製造方法は、以下の方法で製造することができる。
本発明のポリエステルフィルムの製造方法において、その原料となるポリエステル樹脂は、その樹脂を構成する上述のジカルボン酸成分およびそのエステル誘導体とジオール成分を周知の方法でエステル交換反応させることによって得ることができる。従来公知の反応触媒としてはアルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物、亜鉛化合物、鉛化合物、マンガン化合物、コバルト化合物、アルミニウム化合物、アンチモン化合物、チタン化合物、リン化合物などを挙げることが出来る。好ましくは、通常ポリエステル樹脂の製造方法が完結する以前の任意の段階に置いて、重合触媒としてアンチモン化合物またはゲルマニウム化合物、チタン化合物を添加することが好ましい。このような方法としては例えば、ゲルマニウム化合物を例に取ると、ゲルマニウム化合物粉体をそのまま添加することが好ましい。また、ポリエステル樹脂(A1)の重量平均分子量Mw1、ポリエステル樹脂(A2)の重量平均分子量Mw2およびポリエステル樹脂(A3)の重量平均分子量Mw3を37500〜60000にコントロールするためには、上記の方法で一端、重量平均分子量が35000程度の通常の分子量のポリエステル樹脂を重合した後、ポリエステル樹脂の結晶化に伴う発熱ピーク温度以上〜熱可塑性樹脂の融点未満の温度で、減圧または窒素ガスのような不活性気体の流通下で加熱する、いわゆる固相重合する方法が好ましい。該方法は熱可塑性樹脂の末端カルボキシル基量を増加させることなく重量平均分子量を高めることができる点で好ましく行われる。
次に、ポリエステル層(P1層)の製造方法は、ポリエステル層(P1層)用原料を押出機内で加熱溶融し、口金から冷却したキャストドラム上に押し出してシート状に加工する方法(溶融キャスト法)を使用することができる。その他の方法として、ポリエステル層(P1層)用の原料を溶媒に溶解させ、その溶液を口金からキャストドラム、エンドレスベルト等の支持体上に押出して膜状とし、次いでかかる膜層から溶媒を乾燥除去させてシート状に加工する方法(溶液キャスト法)等も使用することができる。
また、ポリエステル層(P1層)にポリエステル層(P2層)およびポリエステル層(P3層)を積層する方法は、二つ以上の押出機を用い、一つの押出機にポリエステル層(P1層)用原料、その他の押出機にポリエステル層(P2層)用原料およびポリエステル層(P3層)用原料を投入し、溶融状態でポリエステル層(P1層)を内部に、一方の側にポリエステル層(P2層)を、もう一方の側にポリエステル層(P3層)となるように合流させ、口金から冷却したキャストドラム上に共押出してシート状に加工する方法(共押出法)、単膜で作製したポリエステル層(P1層)にポリエステル(P2層)用原料、ポリエステル層(P3層)をそれぞれ押出機に投入して溶融押出して口金から押出しながらラミネートする方法(溶融ラミネート法)、ポリエステル層(P1層)とポリエステル層(P2層)、ポリエステル層(P3層)をそれぞれ別々に作製し、加熱されたロール群などにより熱圧着する方法(熱ラミネート法)、接着剤を介して張り合わせる方法(接着法)、その他、ポリエステル層(P2層)用材料、およびポリエステル層(P3層)を溶媒に溶解・分散させ、そのそれぞれの塗液をあらかじめ作製していたポリエステル層(P1層)上に塗布する方法(コーティング法)、およびこれらを組み合わせた方法等が使用することができる。
また、本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル層(P1層)および/またはポリエステル層(P2層)および/またはポリエステル層(P3層)として、一軸もしくは、二軸延伸されたフィルム基材を選択した場合、その製造方法として、まず、押出機(共押出法で積層する場合は複数台の押出機)に原料を投入し、溶融して口金から押出し(共押出法で積層する場合は共押出)し、冷却した表面温度10〜60℃に冷却されたドラム上で静電気により密着冷却固化し、未延伸フィルムを作製する。
この未延伸フィルムを70〜140℃の温度に加熱されたロール群に導き、長手方向(縦方向、すなわちフィルムの進行方向)に3〜4倍延伸し、20〜50℃の温度のロール群で冷却する。
続いて、フィルムの両端をクリップで把持しながらテンターに導き、80〜150℃の温度に加熱された雰囲気中で、長手方向に直角な方向(幅方向)に2.5〜4倍に延伸する。
延伸倍率は、長手方向と幅方向それぞれ2.5〜5倍とするが、その面積倍率(縦延伸倍率×横延伸倍率)は6.5〜15倍であることが好ましい。面積倍率が6.5倍未満であると、得られる2軸延伸積層フィルムのフィルム強度が不十分となったり、厚みムラが激しくなったりする場合があり、逆に面積倍率が15倍を超えると延伸時に破れを生じ易くなる傾向がある。
二軸延伸する方法としては、上述の様に長手方向と幅方向の延伸とを分離して行う逐次二軸延伸方法の他に、長手方向と幅方向の延伸を同時に行う同時二軸延伸方法のどちらであっても構わない。
得られた二軸延伸フィルムの結晶配向を完了させて、平面性と寸法安定性を付与するために、引き続きテンター内にて好ましくはポリエステル層(P1層)の原料となるポリエステル樹脂(A1)のTg以上融点Tm1未満の温度で1〜30秒間の熱処理を行ない、均一に徐冷後、室温まで冷却する。
また、本発明のポリエステルフィルムにおいて、熱処理温度は、ポリエステル層(P2層)の融点Tm2およびポリエステル層(P3層)の融点Tm3以上、ポリエステル層(P1層)の融点(もしくは軟化点)Tm1未満が好ましい。この温度範囲で熱処理を行うことで、ポリエステル層(P1層)を熱固定して機械的強度を付与すると同時に、ポリエステル層(P2層)およびポリエステル層(P3層)を溶融させて均一化し、ポリエステル層(P2層)およびポリエステル層(P3層)内の気泡をより低減することが可能となり、着火抑制、燃焼継続抑制効果を高めることができる。
また、上記熱処理工程中では、必要に応じて幅方向あるいは長手方向に3〜12%の弛緩処理を施してもよい。
続いて必要に応じて、異素材との密着性をさらに高めるためにコロナ放電処理などを行い、巻き取ることにより、本発明のポリエステルフィルムを形成することができる。
また、本発明のポリエステルフィルムにおいて、その他異素材からなる層(P4層)を形成させる方法としては、その別の層が、有機系材料の場合は上述の、共押出法、溶融ラミネート法、熱ラミネート法、接着法。コーティング法などが好適に用いられる。これら上述した方法のうちでは、形成が容易である、共押出法、コーティング法が、より好ましい形成方法である。
共押出法によりその他異素材からなる層(P4層)を形成させる方法としては、複数台の押出機を用いて、形成用材料を押出機内で溶融させ、ポリエステル層(P1層)用原料および/またはポリエステル層(P2層)用原料および/またはポリエステル層(P3層)と共に口金から共押出し、表面温度10〜60℃に冷却されたドラム上に静電気により密着冷却固化することで得ることができる。
また、その他別の層が一軸、もしくは二軸に延伸されたフィルム基材の場合は、上述の方法と同様の方法にて、延伸することで得ることができる。
また、コーティング法により異素材からなる層(P4層)を形成する方法としては、本発明のポリエステルフィルムの製膜中に塗設するインラインコーティング法、製膜後のポリエステルフィルムに塗設するオフラインコーティング法があげられ、どちらでも用いることが出来るが、より好ましくはポリエステルフィルム製膜と同時にできて効率的であり、かつポリエステルフィルムへの接着性が高いという理由からインラインコーティング法が好ましく用いられる。また、塗設する際には、塗布液の支持体上へのポリエステルフィルム表面へコロナ処理なども好ましく行われる。
上記コーティング法により、異素材からなる層(P4層)をポリエステルフィルム上へ形成する方法としては、上述の層を構成する材料を溶媒に溶解/分散させた塗液をポリエステルフィルム上に塗布、乾燥する手段が好ましく用いられる。この際、用いる溶媒は任意であるが、特にインラインコーティング法においては、安全性の点から水を主たる成分として用いることが好ましい。その場合、塗布性や、溶解性などの改良のため、水に溶解する有機溶剤を少量添加させても構わない。かかる有機溶剤の例として、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、n−プロピルアルコール、n―ブチルアルコールなどの脂肪族または脂環族アルコール類、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコールなどのジオール類、メチルセロソロブ、エチルセロソロブプロピレングリコールモノメチルエーテルなどのジオール誘導体、ジオキサン、テトラヒドロフランなどのエーテル類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸アミルなどのエステル類、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、N−メチルピロリドンなどのアミド類など、および、これらの混合物を使用することができるが、これらに限定されない。
またその他異素材からなる層(P4層)が主として無機系の材料から構成される場合は、上述の溶融ラミネート法、熱ラミネート法、接着法、コーティング法の他、蒸着法、スパッタ法などの乾式法、めっき法などの湿式法等を使用することができる。これら上述した方法のうちでは、形成される異素材からなる層(P4層)の制御が容易でかつ基材への密着性、均一性に優れる蒸着法およびスパッタ法などの乾式法が、より好ましい形成方法である。乾式法により異素材からなる層(P4層)を形成する方法としては、抵抗加熱蒸着、電子ビーム蒸着、誘導加熱蒸着および、これらにプラズマやイオンビームによるアシスト法などの真空蒸着法、反応性スパッタリング法、イオンビームスパッタリング法、ECR(電子サイクロトロン)スパッタリング法などのスパッタリング法、イオンプレーティング法などの物理的気相成長法(PVD法)、熱や光、プラズマなどを利用した化学的気相成長法(CVD法)などが挙げられる。
また、本発明のポリエステルフィルムにおいて、その他異素材からなる層(P4層)を構成する材料が有機系/無機系複合導電性材料の場合、用いる材料の種類、組成、などにより上述の製造方法のうちから適宜選択して形成することができる。
本発明のポリエステルフィルムは、上述の工程により形成することができ、得られたフィルムは、難燃剤を含むことなく高い難燃性を有するため、使用後には再溶融させて再度フィルム化させることが可能であり、従来のフィルムと比べて優れた機械的強度、耐加水分解性、異素材との密着性を有しながら、リサイクル性と難燃性を兼ね備えたものである。
ピール強度を上述の範囲に制御するためには、ポリエステル層(P2層)中に含まれるポリエステル樹脂(A2)の共重合成分、およびポリエステル層(P3層)中に含まれるポリエステル樹脂(A3)の共重合成分を上記(1)〜(8)の範囲とすることによりできる。
本発明のポリエステルフィルムは、破断伸度が50%以上であることが好ましい。ここでいう破断伸度とは、ASTM−D61Tに基づいて測定されたものである。より好ましくは、破断伸度が60%以上、更に好ましくは80%以上、特に好ましくは100%以上、最も好ましくは120%以上である。本発明のポリエステルフィルムにおいて破断伸度が50%に満たないと、機械的強度が不足するため、例えば後述する本発明の太陽電池バックシートを形成し、これを太陽電池に組み込んで使用した際に、外部から何らかの衝撃が加わったときに、バックシートが破断することがあるため好ましくない。本発明のポリエステルフィルムにおいて、伸度保持率を50%以上とすることによって、例えば太陽電池バックシート用フィルムとして用いた場合に太陽電池の衝撃に対する特性を高めることができる。
また、本発明のポリエステルフィルムは、125℃、湿度100%,2.5atmの条件下24時間放置後の伸度保持率が50%以上であることが好ましい。ここでいう伸度保持率とは、ASTM−D61Tに基づいて測定されたものであって、処理前のフィルムの破断伸度E0,125℃、湿度100%、2.5atmの条件下24時間放置後の破断伸度をE1としたときに、下記式(4)により得られた値である。
伸度保持率(%)=E1/E0×100 (4)
なお、E1は試料を測定片の形状に切り出した後、125℃、湿度100%、2.5atmの条件下24時間処理を施したものを用いて測定した値である。
伸度保持率(%)=E1/E0×100 (4)
なお、E1は試料を測定片の形状に切り出した後、125℃、湿度100%、2.5atmの条件下24時間処理を施したものを用いて測定した値である。
より好ましくは、上述の方法にて求められた伸度保持率が55%以上、更に好ましくは60%以上、特に好ましくは65%以上、最も好ましくは70%以上である。本発明ポリエステルフィルムにおいて、伸度保持率が50%に満たないと、長期使用時(特に屋外用途などの過酷な環境下で使用された場合等)に機械的強度が低下し、その結果、機械的強度の耐久性が劣るため好ましくない。本発明のポリエステルフィルムおいて、伸度保持率を50%以上とすることによって、長期使用時における耐久性を高めることができる。
また、本発明のポリエステルフィルムは、90°ピール強度が1N/15mm以上であることが好ましい。より好ましくは2N/mm以上、更に好ましくは3N/mm以上、特に好ましくは、4N/mm以上である。ピール強度が1N/15mmに満たないと、本発明のポリエステルフィルムと異素材との複合体(例えば後述する本発明の太陽電池バックシート)の使用中に、その複合体に応力がかかる場合に(例えば、後述する本発明の太陽電池バックシートを構成部材として含む太陽電池を一度施工後、設置場所を動かす場合など)に、本発明のポリエステルフィルムの表層部分の破壊がおこりやすくなるため好ましくない。なお、上限は特に限定されるものではないが、現実的な範囲では100N/15mm以下である。
本発明のポリエステルフィルムは、優れた機械的強度、耐加水分解性、異素材との密着性を有しながら、リサイクル性と難燃性を有する特徴と生かして、銅張り積層板、太陽電池バックシート、粘着テープ、フレキシブルプリント基板、メンブレンスイッチ、面状発熱体、もしくはフラットケーブルなどの電気絶縁材料、コンデンサ用材料、自動車用材料、建築材料を初めとした難燃性が重視されるような用途に好適に使用することができる。これらの中で、太陽電池バックシート用フィルムとして好適に用いられる。以下、詳細に説明する。
本発明の太陽電池バックシートは上述のポリエステルフィルムを含むことを特徴とし、必要とされる特性に応じて、任意の構成を用いることができる。たとえば、必要とされる特性に応じて、本発明の太陽電池バックシートに発電素子を封止するEVAとの密着性を向上させるEVA密着層、EVA密着層との密着性を挙げるためのアンカー層、水蒸気バリア層、紫外線劣化を防ぐための紫外線吸収層、発電効率を高めるための光反射層、意匠性を発現させるための光吸収層、各層を接着するための接着層などを形成させることによって構成される。
EVA密着層は発電素子を封止するEVA系樹脂との密着性を向上させる層であって、最も発電素子に近い側に設置され、バックシートとシステムとの接着に寄与する。その材料はEVA系の樹脂との密着性が発現されれば特に制限はなく、例えばEVAや、EVAとエチレン−メチルアクリレート共重合体(EMA)、エチレン−エチルアクリレート共重合体(EEA)、エチレン−ブチルアクリレート共重合体(EBA)、エチレン−メタクリル酸共重合体(EMAA)、アイオノマー樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアミド樹脂などの混合物が好ましく用いられる。
また、必要に応じてEVA密着層のバックシートへの密着性を向上させるため、アンカー層を形成することも好ましく行われる。その材料はEVA密着層との密着性が発現されれば特に制限はなく、例えばアクリル樹脂やポリエステル樹脂など樹脂を主たる構成成分とする混合物が好ましく用いられる。
水蒸気バリア層は太陽電池を構成した際に発電素子の水蒸気の劣化を防ぐため、バックシート側からの水蒸気の進入を防ぐための層である。酸化珪素、酸化アルミニウム等の酸化物やアルミニウム等の金属層を真空蒸着やスパッタリングなどの周知の方法でフィルム表面に設けることにより形成される。その厚みは通常100〜200オングストロームの範囲であるのが好ましい。
この場合、本発明のポリエステルフィルム上に直接ガスバリア層を設ける場合と別のフィルムにガスバリア性を有する層設け、このフィルムを本発明のポリエステルフィルム表面に積層する場合いずれも好ましく用いられる。また、金属箔(たとえばアルミ箔)をフィルム表面に積層する方法も用いることができる。この場合の金属箔の厚さは10〜50μmの範囲が、加工性とガスバリア性から好ましい。
紫外線吸収層は、内層の樹脂の紫外線劣化を防ぐために紫外線を遮断するための層であって、380nm以下の紫外線を遮断する機能を有していれば任意のものを用いることができる。
光反射層は、光を反射する層であって、本層を形成することによって、内層の樹脂の紫外線劣化を防止したり、太陽電池システムに吸収されずにバックシートまで到達した光を反射してシステム側に返すことで発電効率を高めるために用いる層であって、酸化チタンや硫酸バリウムなどの白色顔料や、気泡などを含有した層である。
光吸収層は、光を吸収する層であって、本層を形成することによって、内層の樹脂の紫外線劣化を防止したり、太陽電池の意匠性を向上させるために用いる層である。
なお、本発明太陽電池バックシートにおいて、上述の層はすべて独立した層として形成する必要はなく、複数の機能を兼ね備えた機能統合層として形成するのも好ましい形態である。また、本発明のポリエステルフィルムにすでに機能を有する場合は省略することも可能である。例えば、本発明のポリエステルフィルムにおいて、ポリエステル層(P2層)および/またはポリエステル層(P3)に含有する無機粒子が酸化チタン、硫酸バリウムなどの無機酸化物を用いて白色性を有する場合は、光反射層を省略することができる場合がある。また、カーボンブラック、カーボンファイバー、カーボンナノチューブ、フラーレン等の炭素系化合物を含有していたり、別途光吸収剤を含有して光吸収性を有している場合には光吸収層を、無機粒子として紫外線吸収性を有するものを含有していたり、別途光吸収性剤を含有させた場合などは紫外線吸収層を省略することができる場合がある。
ここで、本発明のポリエステルフィルムはバックシート内側に配置されていても良いし、外側になるように配置されてもいずれも従来のポリエステルフィルムに比べて、難燃性が高いため、太陽電池バックシートの安全性を向上させることができる。
本発明の太陽電池バックシートの厚みは20〜500μmが好ましく、25〜300μmがより好ましい。更に好ましくは、30μm〜200μmである。厚みが10μm未満の場合、フィルムの平坦性を確保することが困難となる。一方、500μmより厚い場合、太陽電池搭載した場合、厚みが大きくなりすぎることがある。
本発明の太陽電池バックシートは従来のバックシートより難燃性が高いという特徴生かして、従来の太陽電池と比べて安全性を向上させることが可能となる。
本発明の太陽電池とは、上述の太陽電池バックシートを含むことを特徴とする。
その構成の例としては、上述の太陽電池バックシート上に、電気を取り出すリード線を付与した発電素子をEVA系樹脂などの樹脂で封止した樹脂層を接着し、更にその上に、高光線透過率を有する基材(ガラス、フィルムなど)接着した構成が挙げられるが、これに限定されず、任意の構成に用いることができる。
発電素子は、太陽光の光エネルギーを電気エネルギーに変換するものであり、結晶シリコン系、多結晶シリコン系、微結晶シリコン系、アモルファスシリコン系、銅インジウムセレナイド系、化合物半導体系、色素増感系など、目的に応じて任意の素子を、所望する電圧あるいは電流に応じて複数個を直列または並列に接続して使用することができる。
透光性を有する基材は太陽電池の最表層に位置するため、高透過率のほかに、高耐候性、高耐汚染性、高機械強度特性を有する透明材料が使用される。透光性を有する基材は上記特性と満たせばいずれの材質を用いることができる。その例としてはガラス、四フッ化エチレン−エチレン共重合体(ETFE)、ポリフッ化ビニル樹脂(PVF)、ポリフッ化ビニリデン樹脂(PVDF)、ポリ四フッ化エチレン樹脂(TFE)、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体(FEP)、ポリ三フッ化塩化エチレン樹脂(CTFE)、ポリフッ化ビニリデン樹脂などのフッ素系樹脂、オレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、およびこれらの混合物などが好ましく挙げられる。ガラスの場合、強化されているものを用いるのがより好ましい。またフッ素系樹脂の場合は、高耐候性という理由でポリフッ化ビニリデン樹脂、四フッ化エチレン−エチレン共重合体を主たる成分とするがより好ましく、機械的強度の点で、四フッ化エチレン−エチレン共重合体を主たる成分とするのが更に好ましい。また樹脂製の透光基材を用いる場合は、機械的強度の観点から、上記樹脂を一軸または二軸に延伸したものも好ましく用いられる。
また、これら基材には発電素子の封止材剤であるEVA系樹脂との接着性を付与するために、表面に、コロナ処理、プラズマ処理、オゾン処理、易接着処理を施すことも好ましく行われる。
発電素子を封止するための樹脂は、発電素子の表面の凹凸を樹脂で被覆し固定し、外部環境から発電素子保護し、電気絶縁の目的の他、透光性を有する基材やバックシートと発電素子に接着するため、高透明性、高耐候性、高接着性、高耐熱性を有する材料が使用される。その例としては、エチレン−ビニルアセテート共重合体(EVA)、エチレン−メチルアクリレート共重合体(EMA)、エチレン−エチルアクリレート共重合体(EEA)樹脂、エチレン−メタクリル酸共重合体(EMAA)、アイオノマー樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、およびこれらの混合物などが好ましく用いられる。これらの樹脂のうち、耐候性、接着性、充填性、耐熱性、耐寒性、耐衝撃性のバランスが優れるという点で、エチレン−ビニルアセテートがより好ましく用いられる。
ここで、本発明の太陽電池において、上述の太陽電池バックシートは発電素子を封止した樹脂層の背面に設置されるが、上述の太陽電池バックシートにおいて、本発明のポリエステルフィルムは発電素子側になるように配置されていても良いし、発電素子と反対側になるように配置されていてもよい。いずれの構成であっても、本発明のポリエステルフィルムは従来のものに比べて難燃性が高いため、太陽電池システムの安全性を高めることが可能となる。
以上のように、本発明の太陽電池は、上述のポリエステルフィルムを用いた太陽電池バックシートを組み込むことにより、従来の太陽電池と比べて、安全性を高めた太陽電池システムとすることが可能となる。また、この太陽電池は、太陽光発電システム、小型電子部品の電源など、屋外用途、屋内用途に限定されず各種用途に好適に用いることができる。
[特性の評価方法]
A.重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)
カラムとしてShodex HFIP 806M (昭和電工(株)製)を2本、検出器として示差屈折率器RI(2414型、感度256、WATERS社製)を搭載したゲル浸透クロマトグラフ GCP−244(WATERS社製)を使用し、PET−DMT(標準品)を用いて40℃、流速0.5mL/minでGPC測定を行った。得られた溶出容積(V)及び分子量(M)を用いて下記式(1)の3次の近似式の係数(A1)を計算して校正曲線を作図した。
A.重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)
カラムとしてShodex HFIP 806M (昭和電工(株)製)を2本、検出器として示差屈折率器RI(2414型、感度256、WATERS社製)を搭載したゲル浸透クロマトグラフ GCP−244(WATERS社製)を使用し、PET−DMT(標準品)を用いて40℃、流速0.5mL/minでGPC測定を行った。得られた溶出容積(V)及び分子量(M)を用いて下記式(1)の3次の近似式の係数(A1)を計算して校正曲線を作図した。
Log(M)=A0+A1V+A2V2+A3V3 (1)
次に、ポリエステル層(P1層)、ポリエステル層(P2層)のそれぞれの場合において、他の層を剥離したり、顕微鏡観察しながら該当フィルムを研磨したりして、ポリエステル層(P1層)のみ、ポリエステル層(P2層)のみとしたサンプルを作製した。ポリエステル層(P1層)、ポリエステル層(P1層)それぞれの場合において、無機粒子などの溶媒に不溶なものを含有する場合は、除去を実施後、溶媒としてヘキサフルオロプロパノール(0.005N−トリフルオロ酢酸ソーダ)を用い、ポリエステル層(P1層)中のポリエステル樹脂(A1)、および、ポリエステル層(P2層)中のポリエステル樹脂(A1)が、それぞれ0.05重量%となるように溶解させた溶液を作製し、その溶液を用いてGPC測定を行った。なお、測定条件は任意ではあるが、本測定においては、インジェクション量0.200ml、流速は0.5ml/minで実施した。
得られた溶出曲線分子量曲線と分子量校正曲線を重ね合わせ、各流出時間に対応する分子量を求め、下記式(2)により重量平均分子量、下記式(3)により数平均分子量を求めた。
重量平均分子量(Mw)=Σ(Ni・Mi2)/Σ(Ni・Mi) ・・・(2)
数平均分子量(Mn)=ΣNiMi/ΣNi (3)
(ここで、Niはモル分率、Miは分子量較正曲線を介して得られたGPC曲線の各溶出位置の分子量である。)
B.結晶化エンタルピーΔHcc、融点Tm1、融点Tm2、Tm3、結晶融解熱
ポリエステル層(P1層)、ポリエステル層(P2層)、およびポリエステル層(P3層)それぞれの場合において、他の層を剥離したり、顕微鏡観察しながら該当フィルムを研磨したりして、それぞれ、ポリエステル層(P1層)のみ、ポリエステル層(P2層)のみ、ポリエステル層(P3層)のみとし、その後、ポリエステル層(P1層)、ポリエステル層(P2層)、ポリエステル層(P3層)それぞれの場合において、無機粒子などの溶媒に不溶なものを含有する場合は除去を行い、樹脂サンプルを作製した。得られた樹脂サンプルを、JIS K7122(1999)に準じて、セイコー電子工業(株)製示差走査熱量測定装置”ロボットDSC−RDC220”を、データ解析にはディスクセッション”SSC/5200”を用いて測定を実施した。サンプルパンに樹脂サンプルを5mgずつ秤量し、昇温速度は20℃/min1stRUNで樹脂を25℃から300℃まで20℃/分の昇温速度で加熱し、その状態で5分間保持し、次いで25℃以下となるよう急冷し、再度室温から20℃/分の昇温速度で300℃まで昇温を行って測定を行った。
次に、ポリエステル層(P1層)、ポリエステル層(P2層)のそれぞれの場合において、他の層を剥離したり、顕微鏡観察しながら該当フィルムを研磨したりして、ポリエステル層(P1層)のみ、ポリエステル層(P2層)のみとしたサンプルを作製した。ポリエステル層(P1層)、ポリエステル層(P1層)それぞれの場合において、無機粒子などの溶媒に不溶なものを含有する場合は、除去を実施後、溶媒としてヘキサフルオロプロパノール(0.005N−トリフルオロ酢酸ソーダ)を用い、ポリエステル層(P1層)中のポリエステル樹脂(A1)、および、ポリエステル層(P2層)中のポリエステル樹脂(A1)が、それぞれ0.05重量%となるように溶解させた溶液を作製し、その溶液を用いてGPC測定を行った。なお、測定条件は任意ではあるが、本測定においては、インジェクション量0.200ml、流速は0.5ml/minで実施した。
得られた溶出曲線分子量曲線と分子量校正曲線を重ね合わせ、各流出時間に対応する分子量を求め、下記式(2)により重量平均分子量、下記式(3)により数平均分子量を求めた。
重量平均分子量(Mw)=Σ(Ni・Mi2)/Σ(Ni・Mi) ・・・(2)
数平均分子量(Mn)=ΣNiMi/ΣNi (3)
(ここで、Niはモル分率、Miは分子量較正曲線を介して得られたGPC曲線の各溶出位置の分子量である。)
B.結晶化エンタルピーΔHcc、融点Tm1、融点Tm2、Tm3、結晶融解熱
ポリエステル層(P1層)、ポリエステル層(P2層)、およびポリエステル層(P3層)それぞれの場合において、他の層を剥離したり、顕微鏡観察しながら該当フィルムを研磨したりして、それぞれ、ポリエステル層(P1層)のみ、ポリエステル層(P2層)のみ、ポリエステル層(P3層)のみとし、その後、ポリエステル層(P1層)、ポリエステル層(P2層)、ポリエステル層(P3層)それぞれの場合において、無機粒子などの溶媒に不溶なものを含有する場合は除去を行い、樹脂サンプルを作製した。得られた樹脂サンプルを、JIS K7122(1999)に準じて、セイコー電子工業(株)製示差走査熱量測定装置”ロボットDSC−RDC220”を、データ解析にはディスクセッション”SSC/5200”を用いて測定を実施した。サンプルパンに樹脂サンプルを5mgずつ秤量し、昇温速度は20℃/min1stRUNで樹脂を25℃から300℃まで20℃/分の昇温速度で加熱し、その状態で5分間保持し、次いで25℃以下となるよう急冷し、再度室温から20℃/分の昇温速度で300℃まで昇温を行って測定を行った。
ポリエステル層(P1層)について、得られた2ndRUNの示差走査熱量測定チャートにおいて、結晶化に伴う発熱ピークの面積でもって、ポリエステル層(P1)に含まれるポリエステル樹脂の結晶化エンタルピーΔHccとし、結晶融解ピークにおけるピークトップの温度でもって、ポリエステル層(P1)に含まれるポリエステル樹脂の融点Tm1とした。
また、ポリエステル層(P2層)およびポリエステル層(P3層)について、得られた2ndRUNの示差走査熱量測定チャートにおいて、結晶融解ピークにおけるピークトップの温度でもって、ポリエステル層(P2)に含まれるポリエステル樹脂(A2)の融点Tm2,およびポリエステル層(P3)に含まれるポリエステル樹脂(A2)の融点Tm3,またそのピーク面積でもって結晶融解熱とした。
C.気泡含有率
前述した方法に則り、ポリエステル層(P1層)、ポリエステル層(P2層)、ポリエステル層(P3層)の気泡含有率を求めた。
D.ヤング率、伸度保持率
ヤング率、破断伸度はASTM−D61Tに基づいてその破断伸度を測定した。なお、測定は5サンプルについて測定を実施しその平均値でもって破断伸度E0とした。
また、伸度保持率は、試料を測定片の形状に切り出した後、タバイエスペック(株)製プレッシャークッカーにて、125℃、湿度100%,2.5atmの条件下24時間処理を行った後、処理後のサンプルの破断伸度をASTM−D61Tに基づいてその破断伸度を測定した。なお、測定は5サンプルについて測定を実施しその平均値でもって破断伸度E1とした。
得られた破断伸度E0,E1を用いて、下記式(4)により伸度保持率を算出した。
伸度保持率(%)=E1/E0×100 (4)
得られた伸度保持率について、以下のように判定した。
伸度保持率が70%以上の場合:S
伸度保持率が60%以上70%未満の場合:A
伸度保持率が50%以上60%未満:B
伸度保持率が50%未満:C
SまたはAまたはBが良好であり、Sが最も優れている。
E.燃焼試験
UL94−VTM試験法に基づきを評価した。長さ200mm、幅50mmサイズ(長さ175mm部分に標線)のフィルム試験片を円筒状に巻き、クランプに垂直に取り付け、サンプル直下に綿をおいた。サンプルに20mmの炎を3秒間接炎後の燃焼時間、ドリップによる綿への着火の有無を観察した。消火後、再度3秒間接炎し、その後の燃焼時間、ドリップによる綿への着火の有無を観察した。該試験を10サンプルについて実施した。
F.製膜性
実施例・比較例において製膜した際に、フィルム破れがほとんど生じないものを◎、僅かに発生するものを○、若干発生するものを△、頻発するものを×とした。大量生産には△以上の製膜性が必要であり、○以上であるとさらにコスト低減効果がある。
G.ピール強度(劈開強度)
ウレタン二液硬化型接着剤(東洋モートン社製 AD503/CAT10)をAD503(20重量部)/CAT10(1重量部)/酢酸エチル(20重量部)の配合量で混合し、メタリングバー#12を使用し乾燥後塗布量3.5g/m2となるように本発明のポリエステルフィルムの表面に塗布した。その後、乾燥温度80℃にて45秒熱風乾燥し、塗布層が積層されたシートを得た。
C.気泡含有率
前述した方法に則り、ポリエステル層(P1層)、ポリエステル層(P2層)、ポリエステル層(P3層)の気泡含有率を求めた。
D.ヤング率、伸度保持率
ヤング率、破断伸度はASTM−D61Tに基づいてその破断伸度を測定した。なお、測定は5サンプルについて測定を実施しその平均値でもって破断伸度E0とした。
また、伸度保持率は、試料を測定片の形状に切り出した後、タバイエスペック(株)製プレッシャークッカーにて、125℃、湿度100%,2.5atmの条件下24時間処理を行った後、処理後のサンプルの破断伸度をASTM−D61Tに基づいてその破断伸度を測定した。なお、測定は5サンプルについて測定を実施しその平均値でもって破断伸度E1とした。
得られた破断伸度E0,E1を用いて、下記式(4)により伸度保持率を算出した。
伸度保持率(%)=E1/E0×100 (4)
得られた伸度保持率について、以下のように判定した。
伸度保持率が70%以上の場合:S
伸度保持率が60%以上70%未満の場合:A
伸度保持率が50%以上60%未満:B
伸度保持率が50%未満:C
SまたはAまたはBが良好であり、Sが最も優れている。
E.燃焼試験
UL94−VTM試験法に基づきを評価した。長さ200mm、幅50mmサイズ(長さ175mm部分に標線)のフィルム試験片を円筒状に巻き、クランプに垂直に取り付け、サンプル直下に綿をおいた。サンプルに20mmの炎を3秒間接炎後の燃焼時間、ドリップによる綿への着火の有無を観察した。消火後、再度3秒間接炎し、その後の燃焼時間、ドリップによる綿への着火の有無を観察した。該試験を10サンプルについて実施した。
F.製膜性
実施例・比較例において製膜した際に、フィルム破れがほとんど生じないものを◎、僅かに発生するものを○、若干発生するものを△、頻発するものを×とした。大量生産には△以上の製膜性が必要であり、○以上であるとさらにコスト低減効果がある。
G.ピール強度(劈開強度)
ウレタン二液硬化型接着剤(東洋モートン社製 AD503/CAT10)をAD503(20重量部)/CAT10(1重量部)/酢酸エチル(20重量部)の配合量で混合し、メタリングバー#12を使用し乾燥後塗布量3.5g/m2となるように本発明のポリエステルフィルムの表面に塗布した。その後、乾燥温度80℃にて45秒熱風乾燥し、塗布層が積層されたシートを得た。
次いで、該塗布層と厚み60μmの未延伸ポリプロピレンフィルム(東レフィルム加工株式会社製ZK93k)とを下記の条件でロール圧着することにより、貼り合せした。
ロール圧着条件:
線圧15N/cm
ロール速度:1m/分。
ロール圧着条件:
線圧15N/cm
ロール速度:1m/分。
貼り合せ後、40℃で48時間エージングし、その後、常温にて16時間保管し、幅15mm長さ200mmのサンプルを得た。
該サンプルを、大栄科学精器製作所製引張試験器にて速度200mm/分、剥離角度90°ホールドの条件で、JIS K 6854-1994に準じ、測定した。得られた剥離長さ(mm)と剥離荷重(N)の測定データから、最適直線法により、最適荷重直線を導き、90°ピール強度を求めた。
なお、上記測定はポリエステル層(P2層)側、ポリエステル層(P3層)側両方で測定を実施し、より高い値でもってピール強度とした。
以下、本発明について実施例を挙げて説明するが、本発明は必ずしもこれらに限定されるものではない。
(原料)
・ポリエステル樹脂(A1):表1に示す固有粘度のポリエチレンテレフタレート樹脂PET−1〜PET−5、およびエチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレート樹脂PEN−1〜PEN−5を用いた。
・ポリエステル樹脂(A1):表1に示す固有粘度のポリエチレンテレフタレート樹脂PET−1〜PET−5、およびエチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレート樹脂PEN−1〜PEN−5を用いた。
重合方法は下記の通りである。酸成分としてテレフタル酸または2,6−ナフタレンジカルボキシレートを、ジオール成分としてエチレングリコールを用い、酸化ゲルマニウム(重合触媒)を得られるポリエステルペレットに対してゲルマニウム原子換算で300ppmとなるように添加し、重縮合反応を行い、極限粘度0.68dl/gのポリエチレンテレフタレートペレット(PET−5)を得た。
このPET−5を温度220℃、真空度0.5mmHgの条件の回転式の真空装置(ロータリーバキュームドライヤー)に入れ、5、10,15、20時間撹拌しながら加熱した。それぞれ得られた原料をPET−4、PET−3、PET−2、PET−1とした。
・ポリエステル樹脂(A2)中のポリエステル樹脂(a21)および(a22)、ポリエステル樹脂(A3)中のポリエステル樹脂(a31)および(a32)
表2〜4および、表6〜8に示す、酸成分、ジオール成分を用い、酸化ゲルマニウム(重合触媒)を得られるポリエステルペレットに対してゲルマニウム原子換算で300ppmとなるように添加し、重縮合反応を行い、極限粘度0.68dl/gのポリエステル樹脂を得た。
・ポリエステル樹脂(A2)中のポリエステル樹脂(a21)および(a22)、ポリエステル樹脂(A3)中のポリエステル樹脂(a31)および(a32)
表2〜4および、表6〜8に示す、酸成分、ジオール成分を用い、酸化ゲルマニウム(重合触媒)を得られるポリエステルペレットに対してゲルマニウム原子換算で300ppmとなるように添加し、重縮合反応を行い、極限粘度0.68dl/gのポリエステル樹脂を得た。
(実施例1―1)
ポリエステル層(P1層)用の原料としてPET−1を,またポリエステル層(P2層)として表3−1に示す組成のポリエステル樹脂(a21)(a22)、および無機粒子(B2)として平均粒径0.25μmのルチル型酸化チタン粒子を用い、ポリエステル層(P3層)として、表5−1に示す組成のポリエステル樹脂(a31)(a32)、および無機粒子(B3)として平均粒径0.25μmのルチル型酸化チタン粒子を用いた。
ポリエステル層(P1層)用の原料としてPET−1を,またポリエステル層(P2層)として表3−1に示す組成のポリエステル樹脂(a21)(a22)、および無機粒子(B2)として平均粒径0.25μmのルチル型酸化チタン粒子を用い、ポリエステル層(P3層)として、表5−1に示す組成のポリエステル樹脂(a31)(a32)、および無機粒子(B3)として平均粒径0.25μmのルチル型酸化チタン粒子を用いた。
なお、ポリエステル層(P2層)用原料については、まず、上記ポリエステル樹脂(a21)100部と、ルチル型酸化チタン粒子を100部とをベント付き二軸押出機で溶融混錬し、酸化チタン粒子50%含有マスターバッチを得た後、このマスターバッチとポリエステル樹脂(a21)および(a22)を表4−1の組成になるように混合して用いた。
また、ポリエステル層(P3層)用原料については、まず、上記ポリエステル樹脂(a31)100部と、ルチル型酸化チタン粒子を100部とをベント付き二軸押出機で溶融混錬し、酸化チタン粒子50%含有マスターバッチを得た後、このマスターバッチとポリエステル樹脂(a31)および(a32)を表4−1の組成になるように混合して用いた。
ポリエステル層(P1層)用原料、ポリエステル層(P2層)およびポリエステル層(P3層)用原料をそれぞれ別々に温度180℃、真空度0.5mmHgの条件で、4時間の真空乾燥を行った。次いで、ポリエステル層(P1層)用原料を押出機1に、ポリエステル層(P2層)を押出機2に、ポリエステル層(P3層)用原料を押出機3にそれぞれ投入し、溶融流路内でポリエステル層(P1層)用原料とポリエステル層(P2層)およびポリエステル層(P3)層用原料を複合出来る装置(合流装置)を通し、P2層/P1層/P3層なる複合構成(積層構造)を有する溶融シートをTダイから押し出し、25℃に保った冷却ドラムに静電印加密着してキャストし、未延伸積層シートを得た。なお、押出に際しては複合構成の複合比(積層比)が[P2層厚み/P1層厚み/P3層厚み]=[8%/84%/8%]となるよう各押出機の押出し量を制御した。
続いて、該未延伸単層フィルムを85℃の温度に加熱したロール群で予熱した後、90℃の温度の加熱ロールを用いて長手方向(縦方向)に3.3倍延伸を行い、25℃の温度のロール群で冷却して一軸延伸フィルムを得た。
得られた一軸延伸フィルムの両端をクリップで把持しながらテンター内の90℃の温度の予熱ゾーンに導き、引き続き連続的に100℃の温度の加熱ゾーンで長手方向に直角な方向(幅方向)に3.3倍延伸した。さらに引き続いて、テンター内の熱処理ゾーンで200℃の温度で20秒間の熱処理を施し、さらに200℃の温度で4%幅方向に弛緩処理を行った後、更に140℃の温度で3%幅方向に弛緩処理を行った。次いで、均一に徐冷後、巻き取って厚さ50μmの二軸延伸(二軸配向)フィルムを得た。
得られたフィルムについて、ポリエステル層(P1層)の重量平均分子量Mw1、数平均分子量Mn1、結晶化エンタルピー、膜厚d1、ポリエステル層(P2層)およびポリエステル層(P3層)の結晶融解熱、粒子密度、気泡含有率、膜厚d2,d3を測定した。結果を表12−1、13−1に示す。
また、得られたフィルムのヤング率、伸度保持率、燃焼試験、ピール強度の評価を実施した。結果を表14−1に示すが高いヤング率、伸度保持率を有し、かつ難燃性に優れることがわかった。
(実施例1―2〜1−39)
それぞれ、表2−1〜6−3に示した原料、表12−1〜表12−2の延伸条件とした以外は実施例1―1と同様の方法で厚み50μm厚のポリエステルフィルムを得た。
得られたフィルムについて、ポリエステル層(P1層)の重量平均分子量Mw1、数平均分子量Mn1、結晶化エンタルピー、膜厚d1、ポリエステル層(P2層)およびポリエステル層(P3層)の結晶融解熱、粒子密度、気泡含有率、膜厚d2,d3を測定した。結果を表12−1〜表13−2に示す。
それぞれ、表2−1〜6−3に示した原料、表12−1〜表12−2の延伸条件とした以外は実施例1―1と同様の方法で厚み50μm厚のポリエステルフィルムを得た。
得られたフィルムについて、ポリエステル層(P1層)の重量平均分子量Mw1、数平均分子量Mn1、結晶化エンタルピー、膜厚d1、ポリエステル層(P2層)およびポリエステル層(P3層)の結晶融解熱、粒子密度、気泡含有率、膜厚d2,d3を測定した。結果を表12−1〜表13−2に示す。
また、得られたフィルムのヤング率、伸度保持率、燃焼試験、ピール強度の評価を実施した。結果を表14−1〜表14−2に示すが高いヤング率、伸度保持率を有し、かつ難燃性に優れることがわかった。
(実施例1−40)
ポリエステル層(P1層)の原料として、実施例1−1で得られたフィルムを裁断し、溶融させて再ペレット化したものを20%添加した以外は実施例1−1と同様の方法で厚み50μm厚のポリエステルフィルムを得た。
(実施例1−40)
ポリエステル層(P1層)の原料として、実施例1−1で得られたフィルムを裁断し、溶融させて再ペレット化したものを20%添加した以外は実施例1−1と同様の方法で厚み50μm厚のポリエステルフィルムを得た。
得られたフィルムについて、ポリエステル層(P1層)の重量平均分子量Mw1、数平均分子量Mn1、結晶化エンタルピー、膜厚d1、ポリエステル層(P2層)およびポリエステル層(P3層)の結晶融解熱、粒子密度、気泡含有率、膜厚d2,d3を測定した。結果を表12−2、表13−2に示す。
また、得られたフィルムのヤング率、伸度保持率、燃焼試験、ピール強度の評価を実施した。結果を表14−2に示すが、リサイクルしても高いヤング率、伸度保持率を有し、かつ難燃性に優れることがわかった。
(実施例2−1〜2−39)
表7−1〜表11−3に示した原料、表15−1〜表15−2の延伸条件とし、また延伸温度を縦延伸温度を130℃、横延伸温度を150℃とした以外は実施例1―1と同様の方法で厚み50μm厚のポリエステルフィルムを得た。
(実施例2−1〜2−39)
表7−1〜表11−3に示した原料、表15−1〜表15−2の延伸条件とし、また延伸温度を縦延伸温度を130℃、横延伸温度を150℃とした以外は実施例1―1と同様の方法で厚み50μm厚のポリエステルフィルムを得た。
得られたフィルムについて、ポリエステル層(P1層)の重量平均分子量Mw1、数平均分子量Mn1、結晶化エンタルピー、膜厚d1、ポリエステル層(P2層)およびポリエステル層(P3層)の結晶融解熱、粒子密度、気泡含有率、膜厚d2,d3を測定した。結果を表15−1〜表16−2に示す。
また、得られたフィルムのヤング率、伸度保持率、燃焼試験、ピール強度の評価を実施した。結果を表14−1〜表14−2に示すが高いヤング率、伸度保持率を有し、かつ難燃性に優れることがわかった。
(実施例2−40)
ポリエステル層(P1層)の原料として、実施例2−1で得られたフィルムを裁断し、溶融させて再ペレット化したものを20%添加した以外は実施例2−1と同様の方法で厚み50μm厚のポリエステルフィルムを得た。
(実施例2−40)
ポリエステル層(P1層)の原料として、実施例2−1で得られたフィルムを裁断し、溶融させて再ペレット化したものを20%添加した以外は実施例2−1と同様の方法で厚み50μm厚のポリエステルフィルムを得た。
得られたフィルムについて、ポリエステル層(P1層)の重量平均分子量Mw1、数平均分子量Mn1、結晶化エンタルピー、膜厚d1、ポリエステル層(P2層)およびポリエステル層(P3層)の結晶融解熱、粒子密度、気泡含有率、膜厚d2,d3を測定した。結果を表15−2、表16−3に示す。
また、得られたフィルムのヤング率、伸度保持率、燃焼試験、ピール強度の評価を実施した。結果を表17−2に示すが、リサイクルしても高いヤング率、伸度保持率を有し、かつ難燃性に優れることがわかった。
本発明のポリエステルフィルムは、かかるポリエステルフィルムは、銅張り積層板、太陽電池バックシート、粘着テープ、フレキシブルプリント基板、メンブレンスイッチ、面状発熱体、もしくはフラットケーブルなどの電気絶縁材料、コンデンサ用材料、自動車用材料、建築材料を初めとした難燃性が重視されるような用途に好適に使用することができる。
Claims (12)
- 重量平均分子量Mw1が37500〜60000のポリエステル樹脂(A1)を含むポリエステル層(P1層)の一方の側にポリエステル樹脂(A2)と無機粒子(B2)とを含有するポリエステル層(P2層)を有し、該ポリエステル層(P1層)のもう一方の側にポリエステル樹脂(A3)と無機粒子(B3)とを含有するポリエステル層(P3層)を有する積層ポリエステルフィルムであって、
該無機粒子(B2)がポリエステル層(P2層)に対して5〜50重量%含有され、かつ該ポリエステル樹脂(A2)の結晶融解熱が15mJ/mg以下であり、
該無機粒子(B3)がポリエステル層(P3層)に対して5〜50重量%含有され、かつ該ポリエステル樹脂(A3)の結晶融解熱が15mJ/mg以下である積層ポリエステルフィルム。 - ポリエステル層(P2層)およびポリエステル層(P3層)の気泡含有率が共に5体積%以下である請求項1記載の積層ポリエステルフィルム。
- ポリエステル層(P2層)中の無機粒子(B2)の密度が0.5個/μm2以上であり、ポリエステル層(P3層)中の無機粒子(B3)の密度が0.5個/μm2以上である請求項1または2に記載の積層ポリエステルフィルム。
- 無機粒子(B2)および無機粒子(B3)が共に無機酸化物である請求項1〜3のいずれかに記載の積層ポリエステルフィルム。
- ポリエステル層(P1層)の厚みd1と、ポリエステル層(P2層)の厚みd2と、ポリエステル層(P3層)の厚みd3とが(1)式の関係を満足する請求項1〜4のいずれかに記載の積層ポリエステルフィルム。
2≦d1/(d2+d3)≦25 ・・・(1) - ポリエステル層(P2層)の厚みd2と、ポリエステル層(P3層)の厚みd3がそれぞれ1μm以上である請求項1〜5のいずれかに記載の積層ポリエステルフィルム。
- ポリエステル層(P1層)が二軸配向されてなる請求項1〜6のいずれかに記載の積層ポリエステルフィルム。
- ポリエステル樹脂(A2)がエチレンテレフタレートを主たる構成成分とし、かつ次の条件(1)または(2)の少なくとも一方を満たす請求項1〜7のいずれかに記載の積層ポリエステルフィルム。
(1)ポリエステル樹脂(A2)が、
ジオール成分として、脂環式ジオール成分、芳香族ジオール成分および炭素数が3以上のアルキレングリコール成分からなる群から選ばれる少なくとも1種類以上のジオール成分を有し、
かつポリエステル層(P2層)における脂環式ジオール成分、芳香族ジオール成分および炭素数が3以上のアルキレングリコール成分の含有量の合計が、ポリエステル層(P2層)中のジオール成分の量に対して1モル%以上30モル%以下であること。
(2)ポリエステル樹脂(A2)が、
ジカルボン酸成分として、脂環式ジカルボン酸成分、イソフタル酸成分および芳香族多環式ジカルボン酸成分からなる群から選ばれる少なくとも1種類以上のジカルボン酸成分を有し、
かつポリエステル層(P2層)における脂環式ジカルボン酸成分、イソフタル酸成分および芳香族多環式ジカルボン酸成分の含有量の合計がポリエステル層(P2層)中のジカルボン酸成分の量に対して1モル%以上30モル%以下であること。 - ポリエステル樹脂(A3)がエチレンテレフタレートを主たる構成成分とし、かつ次の条件(3)または(4)の少なくとも一方を満たす請求項1〜8のいずれかに記載の積層ポリエステルフィルム。
(3)ポリエステル樹脂(A3)が、
ジオール成分として、脂環式ジオール成分、芳香族ジオール成分および炭素数が3以上のアルキレングリコール成分からなる群から選ばれる少なくとも1種類以上のジオール成分を有し、
かつポリエステル層(P3層)における脂環式ジオール成分、芳香族ジオール成分および炭素数が3以上のアルキレングリコール成分の含有量の合計が、ポリエステル層(P3層)中のジオール成分の量に対して1モル%以上30モル%以下であること。
(4)ポリエステル樹脂(A3)が、
ジカルボン酸成分として、脂環式ジカルボン酸成分、イソフタル酸成分および芳香族多環式ジカルボン酸成分からなる群から選ばれる少なくとも1種類以上のジカルボン酸成分を有し、
かつポリエステル層(P3層)における脂環式ジカルボン酸成分、イソフタル酸成分および芳香族多環式ジカルボン酸成分の含有量の合計がポリエステル層(P3層)中のジカルボン酸成分の量に対して1モル%以上30モル%以下であること。 - 該ポリエステル樹脂(A2)がエチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレートを主たる構成成分とし、かつ次の条件(5)または(6)の少なくとも一方を満たす請求項1〜7または9に記載の積層ポリエステルフィルム。
(5)ポリエステル樹脂(A2)が、
ジオール成分として、脂環式ジオール成分、芳香族ジオール成分および炭素数が3以上のアルキレングリコール成分からなる群から選ばれる少なくとも1種類以上のジオール成分を有し、
かつ該ポリエステル層(P2層)における脂環式ジオール成分、芳香族ジオール成分および、炭素数が3以上のアルキレングリコール成分の含有量の合計が、該ポリエステル層(P2層)中のジオール成分の量に対して1モル%以上30モル%以下であること。
(6)ポリエステル樹脂(A2)が、
ジカルボン酸成分として、脂環式ジカルボン酸成分、テレフタル酸成分およびイソフタル酸成分からなる群から選ばれる1種類以上のジカルボン成分を有し、
かつ該ポリエステル層(P2層)における脂環式ジカルボン酸成分、テレフタル酸成分およびイソフタル酸成分の含有量の合計が該ポリエステル層(P2層)中のジカルボン酸成分の量に対して1モル%以上30モル%以下であること。 - 該ポリエステル樹脂(A3)がエチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレートを主たる構成成分とし、かつ次の条件(7)または(8)の少なくとも一方を満たす請求項1〜8または10に記載の積層ポリエステルフィルム。
(7)ポリエステル樹脂(A3)が、
ジオール成分として、脂環式ジオール成分、芳香族ジオール成分および炭素数が3以上のアルキレングリコール成分からなる群から選ばれる1種類以上のジオール成分を有し、
かつ該ポリエステル層(P3層)における脂環式ジオール成分、芳香族ジオール成分および炭素数が3以上のアルキレングリコール成分の含有量の合計が、該ポリエステル層(P3層)中のジオール成分の量に対して1モル%以上30モル%以下であること。
(8)ポリエステル樹脂(A3)が、
ジカルボン酸成分として、脂環式ジカルボン酸成分、テレフタル酸成分およびイソフタル酸成分からなる群から選ばれる1種類以上のジカルボン成分を有し、
かつ該ポリエステル層(P3層)における脂環式ジカルボン酸成分、テレフタル酸成分およびイソフタル酸成分の含有量の合計が該ポリエステル層(P3層)中のジカルボン酸成分の量に対して1モル%以上30モル%以下であること。 - 太陽電池バックシート用である請求項1〜11記載のポリエステルフィルム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008229649A JP2010064250A (ja) | 2008-09-08 | 2008-09-08 | ポリエステルフィルム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008229649A JP2010064250A (ja) | 2008-09-08 | 2008-09-08 | ポリエステルフィルム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010064250A true JP2010064250A (ja) | 2010-03-25 |
Family
ID=42190278
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008229649A Pending JP2010064250A (ja) | 2008-09-08 | 2008-09-08 | ポリエステルフィルム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010064250A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011222580A (ja) * | 2010-04-05 | 2011-11-04 | Teijin Dupont Films Japan Ltd | 太陽電池用積層フィルム |
WO2012005034A1 (ja) * | 2010-07-06 | 2012-01-12 | 帝人デュポンフィルム株式会社 | 太陽電池裏面保護膜用ポリエステルフィルム |
JP2012138490A (ja) * | 2010-12-27 | 2012-07-19 | Mitsubishi Plastics Inc | 太陽電池裏面保護材用ポリエステルフィルムおよび太陽電池裏面保護材用部材 |
JP2013022927A (ja) * | 2011-07-25 | 2013-02-04 | Fujifilm Corp | ポリエステルフィルムの製造方法、ポリエステルフィルム、太陽電池用バックシート、及び太陽電池モジュール |
JP2014506842A (ja) * | 2011-01-31 | 2014-03-20 | トーレ・フィルムズ・ユアロップ | 多層白色ポリエステルフィルム、フィルムの製造方法、及び太陽電池用バックシートの一部としてのフィルムの使用 |
JP2014160795A (ja) * | 2013-01-25 | 2014-09-04 | Toray Ind Inc | 太陽電池バックシート用ポリエステルフィルム |
KR20170028891A (ko) * | 2014-07-08 | 2017-03-14 | 듀폰 테이진 필름즈 유.에스. 리미티드 파트너쉽 | 비정질 폴리에스테르를 포함하는 폴리에스테르 필름 |
WO2022210081A1 (ja) * | 2021-03-30 | 2022-10-06 | 株式会社ベルポリエステルプロダクツ | ポリエステル樹脂 |
-
2008
- 2008-09-08 JP JP2008229649A patent/JP2010064250A/ja active Pending
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011222580A (ja) * | 2010-04-05 | 2011-11-04 | Teijin Dupont Films Japan Ltd | 太陽電池用積層フィルム |
CN102986037A (zh) * | 2010-07-06 | 2013-03-20 | 帝人杜邦薄膜日本有限公司 | 太阳能电池背面保护膜用聚酯膜 |
WO2012005034A1 (ja) * | 2010-07-06 | 2012-01-12 | 帝人デュポンフィルム株式会社 | 太陽電池裏面保護膜用ポリエステルフィルム |
JP2012018971A (ja) * | 2010-07-06 | 2012-01-26 | Teijin Dupont Films Japan Ltd | 太陽電池裏面保護膜用ポリエステルフィルム |
JP2012138490A (ja) * | 2010-12-27 | 2012-07-19 | Mitsubishi Plastics Inc | 太陽電池裏面保護材用ポリエステルフィルムおよび太陽電池裏面保護材用部材 |
JP2014506842A (ja) * | 2011-01-31 | 2014-03-20 | トーレ・フィルムズ・ユアロップ | 多層白色ポリエステルフィルム、フィルムの製造方法、及び太陽電池用バックシートの一部としてのフィルムの使用 |
JP2013022927A (ja) * | 2011-07-25 | 2013-02-04 | Fujifilm Corp | ポリエステルフィルムの製造方法、ポリエステルフィルム、太陽電池用バックシート、及び太陽電池モジュール |
KR20140053123A (ko) * | 2011-07-25 | 2014-05-07 | 후지필름 가부시키가이샤 | 폴리에스테르 필름의 제조 방법, 폴리에스테르 필름, 태양 전지용 백시트, 및 태양 전지 모듈 |
KR101589389B1 (ko) | 2011-07-25 | 2016-01-27 | 후지필름 가부시키가이샤 | 폴리에스테르 필름의 제조 방법, 폴리에스테르 필름, 태양 전지용 백시트, 및 태양 전지 모듈 |
JP2014160795A (ja) * | 2013-01-25 | 2014-09-04 | Toray Ind Inc | 太陽電池バックシート用ポリエステルフィルム |
JP2018027695A (ja) * | 2013-01-25 | 2018-02-22 | 東レ株式会社 | 太陽電池バックシート用ポリエステルフィルム |
KR20170028891A (ko) * | 2014-07-08 | 2017-03-14 | 듀폰 테이진 필름즈 유.에스. 리미티드 파트너쉽 | 비정질 폴리에스테르를 포함하는 폴리에스테르 필름 |
JP2017523605A (ja) * | 2014-07-08 | 2017-08-17 | デュポン テイジン フィルムズ ユー.エス.リミテッド パートナーシップ | 非晶質ポリエステルを含むポリエステルフィルム |
KR102480269B1 (ko) | 2014-07-08 | 2022-12-23 | 듀폰 테이진 필름즈 유.에스. 리미티드 파트너쉽 | 비정질 폴리에스테르를 포함하는 폴리에스테르 필름 |
WO2022210081A1 (ja) * | 2021-03-30 | 2022-10-06 | 株式会社ベルポリエステルプロダクツ | ポリエステル樹脂 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5304789B2 (ja) | ポリエステルフィルム、積層フィルムおよびそれを用いた太陽電池バックシート、太陽電池 | |
KR101164393B1 (ko) | 폴리에스테르 필름 및 그것을 이용한 태양 전지 백 시트, 태양 전지 | |
JP2010064250A (ja) | ポリエステルフィルム | |
JP5565020B2 (ja) | ポリエステルフィルム、およびそれを用いた太陽電池 | |
KR101727766B1 (ko) | 이축 배향 폴리에스테르 필름 | |
JP5565036B2 (ja) | ポリエステルフィルムおよびそれを用いた太陽電池用バックシート、太陽電池 | |
WO2009125701A1 (ja) | 太陽電池用熱可塑性樹脂シートおよびその製造方法、太陽電池 | |
JP5428553B2 (ja) | ポリエステルフィルム | |
JP5617668B2 (ja) | ポリエステルフィルムおよびそれを用いた太陽電池バックシート、太陽電池 | |
US20180044507A1 (en) | Polyester film and electrical insulation sheet manufactured using same, wind power generator, and adhesive tape | |
JP5505018B2 (ja) | ポリエステルフィルム、それを用いた太陽電池バックシート、およびled光源用反射板。 | |
JP2013256554A (ja) | 難燃性ポリエステルおよび難燃性ポリエステルフィルム | |
JP5504957B2 (ja) | 積層ポリエステルフィルムおよびそれを用いた太陽電池バックシート、太陽電池 | |
JP2012057021A (ja) | ポリエステルフィルムおよびそれを用いた太陽電池用バックシート、太陽電池 | |
KR20180048671A (ko) | 폴리에스테르 필름 | |
JP2011178908A (ja) | 非ハロゲン難燃剤含有ポリエステルフィルム | |
JP2015216213A (ja) | 太陽電池裏面保護膜用ポリエステルフィルムおよびそれからなる太陽電池裏面保護膜 | |
JP5621692B2 (ja) | 太陽電池バックシート用フィルム、それを用いた太陽電池バックシート、および太陽電池 | |
JP2011192790A (ja) | 太陽電池用ポリエステルフィルムおよびその製造方法 | |
JP2009263604A (ja) | 太陽電池裏面保護膜用ポリエステルフィルム | |
JP2015188015A (ja) | 太陽電池裏面保護用積層ポリエステルフィルム、太陽電池裏面保護シート、及び太陽電池モジュール | |
JP5662202B2 (ja) | 太陽電池裏面保護用白色ポリエステルフィルム | |
JP2017157831A (ja) | 太陽電池裏面保護用シート | |
JP2013052635A (ja) | 積層シートおよびそれを用いた太陽電池 | |
JP2019163450A (ja) | フィルム |