JP2015155182A - ポリエステル多層成形体 - Google Patents

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Abstract

【課題】 例えば、二軸延伸ポリエステルフィルムの製造時において、押出機やポリマーフィルターの負荷を低く抑えられ、分子量が高く、太陽電池裏面保護シート用として好適に利用することのできる二軸延伸ポリエステルフィルムに加工することができるポリエステル多層成形体を提供する。【解決手段】 三層以上の構成を有するポリエステル樹脂からなる成形体であり、両最外層以外のいずれかの層に滑剤を含有することを特徴とするポリエステル樹脂多層成形体。【選択図】 図1

Description

本発明は、例えば、二軸延伸ポリエステルフィルムの製造時において、押出機やポリマーフィルターの負荷を低く抑えられ、分子量が高く、太陽電池裏面保護シート用として好適に利用することのできる二軸延伸ポリエステルフィルムに加工することができるポリエステル多層成形体に関するものである。
光電変換効果を利用して光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽光発電は、クリーンエネルギを得る手段として広く行われている。そして、太陽電池セルの光電変換効率の向上に伴って、多くの個人住宅にも太陽光発電システムが設けられるようになってきている。このような太陽光発電システムを実際のエネルギー源として用いるために、複数の太陽電池セルを電気的に直列に接続させた構成をなす太陽電池モジュールが使用されている。
太陽電池モジュールは高温高湿度環境で長期間使用されるので、太陽電池裏面封止用フィルムにも長期耐久性が求められる。例えば、特許文献1に、太陽電池裏面封止用フィルムとしてフッ素系フィルムを用いた技術が開示されている。この文献にはフッ素系フィルムにあらかじめ熱処理を施すことで、フッ素系フィルムの熱収縮率をあらかじめ低減させることが可能となり、封止材であるエチレンビニルアセテート(以下、EVAと略記することがある)との真空ラミネート加工時の、耐候性や耐水性を初めとする物性の低下防止や、歩留まりの向上にも効果のあると記載されている。しかし、フッ素系フィルムは高価であるので、太陽電池モジュールも高価なものになってしまうという問題がある。
太陽電池裏面封止用フィルムとして、ポリエステル系フィルムが用いられていることがある。ポリエステル系フィルムを、高温高湿度環境で使用すると、分子鎖中のエステル結合部位の加水分解が起こり、機械的特性が劣化することが知られている。よって、ポリエステル系フィルムを屋外で長期(例えば20年間)にわたって使用する場合、あるいは高湿度環境で使用する場合を想定して、加水分解を抑制すべく、様々な検討が行われている。
ポリエステルの加水分解は、ポリエステル分子鎖の末端カルボキシル基量が高いほど分解が速いことが知られている。このことから、特許文献2や3には、カルボン酸と反応する化合物を添加することで、分子鎖末端のカルボキシル基量を低減させることによる耐加水分解性を向上させる技術が開示されている。しかし、これらの化合物は、製膜プロセスでの溶融押出工程、または、マテリアルリサイクル工程において、ゲル化を誘発し、異物を発生させる可能性が高く、環境的にも生産的にも好ましくない。
特許文献4には、ポリエステルの触媒と重合方法を最適化することで、ポリエステル分子鎖の末端カルボキシル基を低くする以外に、フィルムの極限粘度を高くすることで、耐加水分解性を向上させる技術が開示されている。しかし、極限粘度の高いポリエステルは、溶融押出し工程における溶融圧力が高いため、押出機やポリマーフィルターへの負荷が高く、極限粘度の低いポリエステルに比して吐出量上限に制限が生じる。
特開2002−83978公報 特開平9−227767号公報 特開平8−73719号公報 特開2012−017456公報
本発明は、上記実状に鑑みなされたものであって、例えば、二軸延伸ポリエステルフィルムの製造時において、押出機やポリマーフィルターの負荷を低く抑えられ、分子量が高く、太陽電池裏面保護シート用として好適に利用することのできる二軸延伸ポリエステルフィルムに加工することができるポリエステル多層成形体を提供することにある。
本発明者らは、上記実状に鑑み鋭意検討した結果、特定の構成からなるポリエステル多層成形体を用いれば、上述の課題を容易に解決できることを見いだし、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明の要旨は、三層以上の構成を有するポリエステル樹脂からなる成形体であり、両最外層以外のいずれかの層に滑剤を含有することを特徴とするポリエステル樹脂多層成形体に存する。
本発明によれば、二軸延伸ポリエステルフィルムの製造時において押出機やポリマーフィルターの負荷を低く抑えられ、太陽電池裏面保護シート用として好適に利用することのできる二軸延伸ポリエステルフィルムを構成する、分子量の高いポリエステル多層成形体を提供でき、本発明の工業的価値は高い。
本発明の多層成形体製造装置の概略説明図
本発明におけるポリエステル多層成形体のポリエステル樹脂は、芳香族ジカルボン酸と脂肪族グリコールとを重縮合させて得られるものを指す。芳香族ジカルボン酸としては、テレフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸などが挙げられ、脂肪族グリコールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール等が挙げられる。代表的なポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレート(PEN)等が例示される。その中でも、ポリエチレンテレフタレート(PET)が好ましい。
本発明のポリエステル多層成形体中の化合物の量は、蛍光X線分析装置を用いた分析にて、チタン元素、リン元素、アンチモン元素、マンガン元素、各々の含有量を検出することが可能である。
本発明のポリエステル多層成形体中のチタン元素含有量は20ppm以下が好ましく、さらに好ましくは15ppm以下、特に好ましくは9ppm以下である。下限については特に設けないが、実際には2ppm程度が現在の技術では下限となる。チタン化合物の含有量が多すぎるとポリエステルを溶融押出する工程で環状三量体が副生成する不具合が生じることがある。また、チタン元素を全く含まない場合、ポリエステル原料重合時の生産性が劣り、目的の重合度に達したポリエステル原料を得られない場合がある。
本発明のポリエステル多層成形体中のリン元素含有量は、通常はリン酸化合物に由来するものであり、ポリエステル原料重合時に添加される。本発明においては、ポリエステル成分中のリン元素量が30ppm以下の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは20ppm以下の範囲であり、特に好ましくは15ppm以下の範囲である。下限については特に設けないが、実際には3ppm程度が現在の技術では下限となる。リン元素量が多すぎると、ポリエステル樹脂の解重合も起こりやすくなり、環状三量体量が増大しやすい。リン元素量が少なすぎると、重合活性が低くなり、重合レートが低下する傾向がある。
リン酸化合物の例としては、リン酸、亜リン酸あるいはそのエステルホスホン酸化合物、ホスフィン酸化合物、亜ホスホン酸化合物、亜ホスフィン酸化合物など公知のものが該当し、具体例としては、正リン酸、ジメチルフォスフェート、トリメチルフォスフェート、ジエチルフォスフェート、トリエチルフォスフェート、ジプロピルフォスフェート、トリプロピルフォスフェート、ジブチルフォスフェート、トリブチルフォスフェート、ジアミルフォスフェート、トリアミルフォスフェート、ジヘキシルフォスフェート、トリヘキシルフォスフェート、ジフェニルフォスフェート、トリフェニルフォスフェート、エチルアシッドホスフェートなどが挙げられる。
本発明のポリエステル多層成形体中のアンチモン元素含有量は、通常はポリエステル重合時に使用する重縮合触媒である三酸化アンチモンに由来するものであり、ポリエステル重合時に添加される。三酸化アンチモンを重縮合触媒として用いるときの助触媒は、マンガン化合物が好ましく、特に好ましくは酢酸マンガン・四水和物である。
本発明のポリエステル多層成形体中のアンチモン化合物含有量、およびマンガン化合物量は、熱分解や加水分解を抑制するために、各々元素量として400ppm以下が好ましく、300ppm以下がさらに好ましく、250ppm以下が特に好ましい。
また、本発明のポリエステル多層成形体中には、熱分解や加水分解を抑制するために触媒として働きうる金属化合物をできる限り含まないことが好ましいが、フィルムに適用する際、フィルムの生産性を向上すべく溶融時の体積固有抵抗値を低くするため、マグネシウム、カルシウム、リチウム、などの金属を、通常ポリエステル成分中に300ppm以下、好ましくは250ppm以下であれば含有させることができる。
本発明のポリエステル多層成形体に使用するポリエステル原料の極限粘度(IV)は、0.70[dl/g]以上が好ましく、さらに好ましくは0.75[dl/g]以上、特に好ましくは0.80[dl/g]以下である。極限粘度(IV)が0.70[dl/g]未満だと、当該ポリエステル多層成形体を二軸延伸して得られる二軸延伸ポリエステルフィルムは、耐加水分解性が低下しやすい。ポリエステル多層成形体の極限粘度(IV)の上限は特に設けないが、押出機やポリマーフィルターの負荷軽減の観点から、1.0[dl/g]である。
本発明のポリエステル多層成形体には、必要に応じて微粒子を含有させても構わない。特に二軸延伸ポリエステルフィルム用に供する場合、フィルムの巻上げ工程、塗工工程、蒸着工程等での作業性を向上させる上で、微粒子が含有されていることが望ましい。この微粒子としてはシリカ、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、リン酸リチウム、リン酸マグネシウム、リン酸カルシウム、フッ化リチウム、酸化アルミニウム、カオリン等の無機粒子やアクリル樹脂、グアナミン樹脂等の有機粒子や触媒残差を粒子化させた析出粒子を挙げる事ができるが、これらに限定されるものではない。これら粒子の中では、一時粒子の凝集粒子である多孔質シリカ粒子が特に好ましい。多孔質シリカ粒子はフィルムの延伸時に粒子周辺にボイドが発生しにくいため、フィルムの透明性を向上させる特長を有する。
多孔質シリカ粒子を構成する一次粒子の平均粒径は0.001〜0.1μmの範囲のあることが好ましい。一次粒子の平均粒径が0.001μm未満ではスラリー段階で解砕により極微細粒子が生成し、これが凝集体を形成して、ヘーズが高くなる原因となることがある。一方、一次粒子の平均粒径が0.1μmを超えると、粒子の多孔性が失われ、その結果、ボイド発生が少ない特長が失われることがある。
さらに、凝集粒子の細孔容積は0.5〜2.0ml/g、さらには0.6〜1.8ml/gの範囲であることが好ましい。細孔容積が0.5ml/g未満では、粒子の多孔性が失われ、ボイドが発生しやすくなり、フィルムの透明性が低下する傾向がある。細孔容積が2.0ml/gより大きいと、解砕、凝集が起こりやすく、粒径の調整を行うことが困難となる場合がある。
本発明のポリエステル多層成形体の製造時に粒子を添加する方法としては、特に限定されるものではなく、公知の方法を採用し得る。例えば、ポリエステルを製造する任意の段階において添加することができるが、好ましくはエステル化の段階、もしくはエステル交換反応終了後重縮合反応開始前の段階でエチレングリコール等に分散させたスラリーとして添加し重縮合反応を進めてもよい。また、ベント式ニ混練押出機を用い、エチレングリコールまたは水などに分散させた粒子のスラリーとポリエステル原料とをブレンドする方法、または、混練押出機を用い、乾燥させた粒子とポリエステル原料とをブレンドする方法などによって行われる。
本発明のポリエステル多層成形体は、末端カルボキシル基量を減じたポリエステルチップを用いることが好ましく、当該目的のためには、固相重合を行ったポリエステルを用いることが好ましい。
本発明のポリエステル多層成形体中の滑剤は、押出機やポリマーフィルターの負荷の軽減のために、少なくとも両方の最外層を除く層に含有されている必要がある。少なくとも両方の最外層を除く層に含有される滑剤の層内の含有量は0.1重量%以上が好ましく、0.6重量%以上がより好ましく、1.2重量%以上がさらに好ましく、1.8重量%以上が特に好ましい。滑剤含有量が0.1重量%未満だと、押出機やポリマーフィルターの負荷は軽減されない。
本発明のポリエステル多層成形体中の少なくとも両方の最外層を除く層内の滑剤含有量は5.0重量%未満であることが好ましく、4.0重量%未満がさらに好ましく、3.0重量%未満が特に好ましい。滑剤含有量が5.0重量%以上だと、ポリエステル多層成形体製造時に、押出機のスクリューやポリマーフィルターに負荷がかかりにくくなり、未溶融のポリエステルがダイスから押出される傾向が強くなるため好ましくない。
本発明のポリエステル多層成形体は、三層以上から構成されている必要がある。多層成形体は、ダイスから溶融多層成形物が流れ出てキャスティングロールにてタッチし、冷却されることで得られる。多層成形体の最外層に滑剤が多く含有されると、溶融多層成形物がキャスティングロールタッチした際に最外層にある滑剤がキャスティングロールに転写し、転写後の滑剤が蓄積されると、キャスティングロールの冷却効率を減じることとなるため好ましくない。
単層の多層成形体について説明する。すなわち、A層単独であれば、滑材を含有させて押出機やポリマーフィルターの負荷の軽減も可能ではあるが、上述のとおり、滑剤がキャスティングロールに転写する傾向があるため好ましくない。
二層の多層成形体について説明する。例えば、A/Bの層構成であれば、キャスティングロールに設置しない面に滑材を含有させて押出機やポリマーフィルターの負荷の軽減は可能ではある。しかし、キャスティングロールの二番目以降の冷却用のロールにて、滑材を含有する層が接触する。その結果、二番目以降の冷却用のロールに滑剤が転写する傾向があるため好ましくない。
N層(Nは3以上の自然数)の多層成形体について説明する。例えば、A_1/A_2/A_3・・・/A_N−1/A_Nの層構成であれば、A_2層からA_N−1層に滑材を含有させることで、押出機やポリマーフィルターの負荷は軽減される。さらに、押出機やポリマーフィルターの負荷の軽減分を、吐出量の増大に転換させることが可能となる。一方、A_1層やA_N層に滑材を含有させて押出機やポリマーフィルターの負荷の軽減も可能ではあるが、上述のとおり、滑剤がキャスティングロールを含めた冷却ロールに転写する傾向がある。
具体的にN=3の三層の多層成形体について説明する。例えば、A/B/Cの層構成であれば、B層に滑材を含有させることが、押出機やポリマーフィルターの負荷の軽減のため必要である。一方、A層やC層に滑材を含有させて押出機やポリマーフィルターの負荷の軽減も可能ではあるが、上述のとおり、滑剤がキャスティングロールを含めた冷却ロールに転写する傾向がある。
層構成をA/B/Aとしても同様のことが言える。すなわち、B層に滑材を含有させることが、押出機やポリマーフィルターの負荷の軽減のため必要である。一方、A層に滑材を含有させて押出機やポリマーフィルターの負荷の軽減も可能ではあるが、上述のとおり、滑剤がキャスティングロールを含めた冷却ロールに転写する傾向がある。
本発明のポリエステル多層成形体中の滑剤は、モンタン酸、モンタン酸エステル、モンタン酸の石鹸(モンタン酸のナトリウム塩やモンタン酸のカルシウム塩)、ポリオレフィン滑剤、酸滑剤からなる群から選定される。
本発明のポリエステル多層成形体中の滑剤の中でも、揮発性の観点から分子量が高い化合物が好ましい。また、ポリエステル分子の分解を促進させないためにも、アルカリ含有量が低い化合物が好ましい。例えば、そのような性質を有する滑剤として、モンタン酸エステル滑剤やポリオレフィン滑剤が挙げられ、特に、モンタン酸エステル滑剤が好ましい。
モンタン酸エステル滑剤は、水酸基を有する化合物とモンタン酸との化合物である。例えば、水酸基を有する化合物とは、2価の水酸基を有するエチレングリコールや、3価以上の水酸基を有するグリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、分子内に10個以上のグリセリン単位を含み、多数の水酸基を有するポリグリセリンなどが好ましい。
ポリオレフィン滑剤は、鎖式飽和炭化水素構造を有し、例えば、ポリプロピレン滑剤、ポリエチレン滑剤、プロピレンとα―オレフィン(C数が2もしくは4以上)の共重合体滑剤、および、エチレンとα―オレフィン(C数が3以上)の共重合体滑剤である。特に、ポリエチレン滑剤もしくはエチレンとα―オレフィン(C数が3以上)の共重合体滑剤を用いることが特に好ましい。ポリエチレン滑剤もしくはエチレンとα―オレフィン(C数が3以上)の共重合体滑剤を、以下エチレン系滑剤とする。
エチレン系滑剤は、枝分かれしたもしくは枝なしのポリエチレンプラスチックを熱分解することによるかまたはエチレンを直接重合することにより分子増大方法において製造することができる。適した重合方法の例は、遊離基技術を含み、遊離基技術では、エチレンを高い圧力および温度で反応させて分枝度の一層大きいまたは一層小さい滑剤をもたらし、加えて、エチレンを、必要に応じてコモノマーを加えることによって、例えば、オルガノ金属触媒、チーグラーまたはメタロセン触媒を使用して重合させて枝なしのまたは枝分かれした滑剤を形成する通常の方法がある。
エチレン系滑剤は、エチレンのホモポリマーばかりでなく、一種以上のα-オレフィンR-CH=CH(式中、Rは、炭素原子を1〜20個有する直鎖または枝分かれしたアルキルラジカルである)とのエチレンコポリマーもある。ここで、コモノマー含有率は、0.1%〜49重量%になり得る。
ポリオレフィン滑剤の140℃における溶融粘度は、通常3000mPa・s以上であり、好ましくは8000mPa・s以上であり、さらに好ましくは13000mPa・s]上であり、特に好ましくは18000mPa・s以上である。炭化水素化合物の140℃における溶融粘度が、3000mPa・s未満では、ポリエステル多層成形体製造時に、押出機のダイスから滑剤化合物が揮発しやすいため、作業者の健康面の観点から好ましくない場合がある。
本発明におけるポリエステル組成物中のポリオレフィン滑剤の140℃における溶融粘度の上限は特に設けないが、ポリエステル樹脂との相溶性の観点から、通常100000mPa・sであり、50000mPa・sがさらに好ましい。
なお、本発明のポリエステル多層成形体中には、上述の粒子以外に、必要に応じて従来公知の酸化防止剤、熱安定剤、帯電防止剤、染料を添加することができる。また、耐候性を向上する目的で、ポリエステル成分に対して0.01重量部〜5.0重量部の範囲で紫外線吸収剤、特にベンゾオキサジノン系紫外線吸収剤等を含有させることができる。
以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はその趣旨を超えない限り、この実施例に限定されるものではない。なお、多層成形体の諸物性の測定および評価方法を以下に示す。
(1)ポリエステルの極限粘度[dl/g]
ポリエステルチップを粉砕したサンプルを、フェノール/テトラクロロエタン=50/50(重量比)の混合溶媒中に溶解し、毛細管粘度計を用いて、1.0(g/dl)の濃度の溶液の流下時間、および、溶媒のみの流下時間を測定し、それらの時間比率から、Hugginsの式を用いて、極限粘度を算出した。その際、Huggins定数を0.33と仮定した。
(2)滑剤の滴点
JIS K2220に基づいて評価する。すなわち、カップに試料滑剤を押し込み、試料を満たす。次に温度計を差し込み、加熱浴中で加熱し、試料がカップの開口部から滴下した時の温度を滴点とする。
(3)滑剤の酸価
JIS K 2501に基づいて中和滴定法により評価する。すなわち、試料を約0.05g量とり、200mLのトールビーカに投入する。次に、 滴定溶剤(キシレン+ジメチルホルムアミド(1+1)150mLを添加する。 ビーカ加熱装置にて液温を80℃に加熱し、試料を溶解させる。4) 液温が80℃で一定になった後、滴定液(0.1mol/L 水酸化カリウム・エタノール溶液 f=1.0)を用いて滴定を行い、酸価を求める。
(4)滑剤のけん化価
JIS K 0070に基づいて評価する。すなわち、試料1.5〜2.0gを200mL三角フラスコに採取する。 0.5mol/L水酸化カリウム・エタノール溶液25.0mLを加えて、三角フラスコに冷却管を取り付ける。 時々振り混ぜながら加熱し、還流するエタノールの環が冷却管の上端に達しないように温度を調節して穏やかに加熱する。30分沸騰させた後直に冷却し内容物が寒天状に固まらないうちにエタノール25mLを加え0.5mol/L塩酸(f=1.006)で滴定する。空試験(滑剤試料無)を行い、0.5mol/L塩酸の滴定量の平均値を求める。
けん化価(mg/g) = (空試験時の滴定量(mL)−試料の滴定量(mL))×滴定液のファクタ(1.006)×濃度換算係数(28.05mg/mL)/試料採取量(g)
(5)滑剤の溶融粘度[mPa・s]
溶融粘度はJIS K 2283に基づいて回転式粘度計を用いて測定した。すなわち、ブルックフィールド社製デジタル粘度計を使用し、サンプル量約8g、測定温度140℃で測定した。
<ポリエステル(1)の製造法>
スラリー調製槽、およびそれに直列に接続された2段のエステル化反応槽、および2段目のエステル化反応槽に直列に接続された3段の溶融重縮合槽からなる連続重合装置を用い、スラリー調製槽に、テレフタル酸とエチレングリコールをそれぞれ毎時865重量部、485重量部で連続的に供給すると共に、エチルアシッドホスフェートの0.3重量%エチレングリコール溶液を、得られるポリエステル樹脂1t当たりの燐原子としての含有量が0.129モル/樹脂tとなる量で連続的に添加して、攪拌、混合することによりスラリーを調製した。このスラリーを、窒素雰囲気下で260℃、相対圧力50kPa(0.5kg/cm2)、平均滞留時間4時間に設定された第1段目のエステル化反応槽、次いで、窒素雰囲気下で260℃、相対圧力5kPa(0.05kg/cm2)、平均滞留時間1.5時間に設定された第2段目のエステル化反応槽に連続的に移送して、エステル化反応させた。また、その際、第2段目のエステル化反応槽に設けた上部配管を通じて、酢酸マグネシウム4水和物の0.6 重量% エチレングリコール溶液を、得られるポリエステル樹脂1t当たりのマグネシウム原子としての含有量が0.165モル/樹脂tとなる量で連続的に添加すると共に、第2段目のエステル化反応槽に設けた別の上部配管を通じてエチレングリコールを毎時60重量部連続的に追加添加した。引き続いて、前記で得られたエステル化反応生成物を連続的に溶融重縮合槽に移送する際、その移送配管中のエステル化反応生成物に、テトラ−n−ブチルチタネートを、チタン原子の濃度0.15重量%、水分濃度を0.5重量%としたエチレングリコール溶液として、得られるポリエステル樹脂1t当たりのチタン原子としての含有量が0.084モル/樹脂tとなる量で連続的に添加しつつ、270℃、絶対圧力2.6kPaに設定された第1段目の溶融重縮合槽、次いで、278℃、絶対圧力0.5kPaに設定された第2段目の溶融重縮合槽、次いで、280℃、絶対圧力0.3kPaに設定された第3段目の溶融重縮合槽に連続的に移送して、得られるポリエステル樹脂の極限粘度が0.65dl/gとなるように各重縮合槽における滞留時間を調整して溶融重縮合させ、重縮合槽の底部に設けられた抜き出し口から連続的にストランド状に抜き出して、水冷後、カッターで切断してチップ状粒状体としたポリエステル(1)を製造した。
<ポリエステル(2)の製造法>
ポリエステル(1)を出発原料とし、窒素雰囲気下で約160℃に保持された攪拌結晶化機内に滞留時間が約60分となるように連続的に供給して結晶化させた後、塔型の固相重縮合装置に連続的に供給し、窒素雰囲気下215℃で、得られるポリエステル樹脂の極限粘度が0.82dl/gとなるように滞留時間を調整して固相重縮合させ、ポリエステル(2)を得た。
<ポリエステル(3)の製造法>
テレフタル酸ジメチル100重量部とエチレングリコール60重量部とを出発原料とし、触媒としてテトラ−n−ブチルチタネートを得られるポリエチレンテレフタレート樹脂1t当たりのチタン原子としての含有量が5g/樹脂tとなる量で加えて反応器にとり、反応開始温度を150℃とし、メタノールの留去とともに徐々に反応温度を上昇させ、3時間後に230℃とした。4時間後、実質的にエステル交換反応を終了させた。この反応混合物を重縮合槽に移し、平均粒子径2 .5μmのシリカ粒子のエチレングリコールスラリーを、粒子のポリエチレンテレフタレートに対する含有量が1.5重量%となるように添加し、4時間重縮合反応を行った。すなわち、温度を230℃から徐々に昇温し280℃とした。一方、圧力は常圧より徐々に減じ、最終的には0.3mmHgとした。反応開始後、反応槽の攪拌動力の変化により、極限粘度0.60に相当する時点で反応を停止し、窒素加圧下ポリマーを吐出させ、ポリエステル(3)を得た。極限粘度は0.60dl/gであった。
<モンタン酸エステル滑剤(1)>
トリメチロールプロパンと、モンタン酸とを直接エステル化させることで、モンタン酸エステル(2)を得た。適点は77℃、酸価は10mgKOH/g、けん化価は150mgKOH/gであった。
<モンタン酸エステル滑剤(2)>
グリセリンを水酸化ナトリウム触媒環境下で250℃の条件で脱水縮合させ、ポリグリセリンを得る。得られたポリグリセリンと、モンタン酸と直接エステル化させることで、モンタン酸の複合エステルとして、モンタン酸エステル(1)を得た。適点は73−79℃、酸価は13−26mgKOH/g、けん化価は170−195mgKOH/g、溶融粘度は150mPa・sであった。
<モンタン酸エステル滑剤(3)>
ペンタエリスリトールと、モンタン酸とを直接エステル化させることで、モンタン酸エステル(3)を得た。適点は76℃、酸価は13mgKOH/g、けん化価は150mgKOH/gであった。
<ポリオレフィン滑剤(1)>
十分に窒素置換した内容積2リットルのステンレス製オートクレーブにヘキサン1リットルを装入し、145℃まで昇温した。次いで、水素を0.7MPa圧入した後、トリイソブチルアルミニウム0.3ミリモル、トリフェニルカルベニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート0.03ミリモルおよびジフェニルメチレン(シクロペンタジエニル−フルオレニル)ジルコニウムジクロリド0.1マイクロモルをエチレンで圧入することにより重合を開始した。その後、エチレンのみを連続的に供給することにより全圧を3MPa−G に保ち、150℃で30分間重合を行った。少量のエタノールを系内に添加することにより重合を停止した後、未反応モノマーをパージした。得られたポリマー懸濁液よりヘキサンを除去した後、さらに120℃、減圧下で12時間乾燥した。その結果、140℃での溶融粘度が25000mPa・sであるポリエチレン滑剤として、ポリオレフィン滑剤(1)21.7gを得た。滴点は132−138℃、酸価は0mgKOH/gであった。
実施例1:
上記ポリエステル(2)およびポリエステル(3)を96.0:4.0の比率で混合したポリエステルをポリエステル層(A)の原料とし、上記ポリエステル(2)およびモンタン酸エステル滑剤(1)を97.6:2.4の比率で混合したポリエステルをポリエステル層(B)の原料とした。ポリエステル層(A)については、290℃に設定した口径30mmのベント付二軸押出機にて吐出量6kg、押出機スクリュー回転数を42rpmの条件とし、さらにギアポンプとフィルターを通過させて溶融体を得る。一方、ポリエステル層(B)については、290℃に設定した口径44mmのベント付二軸押出機にて吐出量20kg、押出機スクリュー回転数を133rpmの条件とし、さらにギアポンプとフィルターを通過させて溶融体を得る。得られた溶融体を多層Tダイ内でA/B/A=3/20/3の構成比となるように合流させてスリット状に押出しする。静電印加密着法を用いて表面温度を25℃に設定したキャスティングドラム上で急冷固化させて未延伸の2種3層からなるポリエステル多層成形体を得た。なお、多層成形体製造時、ポリエステル層(B)を形成するときにおける、のポリマーフィルター通過直後における樹脂圧力を評価した。すなわち、図1に示すように、ベント付二軸押出機と多層Tダイの間に、ブレーカープレート、ギアポンプ、ポリマーフィルターを設置し、各々を溶融配管で繋ぎ、ポリマーフィルター通過後の樹脂圧力を溶融配管に設けた圧力計で評価した。当該圧力計で評価した樹脂圧力を、「ポリエステル(B)層のフィルター通過後の圧力」、と定義する。
実施例2〜6:
下記表1に示す原料配合比、押出条件とすることを除き、実施例1と同様な方法で検討した。
実施例7:
下記表2に示す原料配合比、押出条件とすることを除き、実施例1と同様な方法で検討した。多層成形体製造時、ポリエステル層(B)のフィルター通過直後における樹脂圧力は、滑材未添加の条件に比して低下した。しかしながら、ポリエステル(A)層にも滑材を有したため、キャスティングロールに滑材が転写し、経時で蓄積されるのが観察された。
比較例1〜2:
表2に示す原料配合比とすることを除き、実施例1と同様な方法で検討した。
当該実施例および比較例より、同じ吐出量で比較すると、滑材を含有させることで、ポリエステル(B)層のフィルター通過後の圧力が軽減することを確認できる。また、滑材を含有させたポリエステルであれば、吐出量を上げたときのポリエステル(B)層のフィルター通過後の圧力が、滑材を含有しない低吐出量のポリエステル(B)層のフィルター通過後の圧力より低くなることが、実施例4と比較例1より確認できる。
本発明の成形体は、ポリエステルフィルムの製造時において押出機やポリマーフィルターの負荷を低く抑えられ、太陽電池裏面保護シート用として好適に利用することのできるポリエステルフィルムを構成する、分子量の高いポリエステル多層成形体として好適に利用することができる。
1 ベント付二軸押出機
2 ブレーカープレート
3 ギアポンプ
4 ポリマーフィルター
5 圧力計
6 多層Tダイ(合流部)
7 溶融配管

Claims (3)

  1. 三層以上の構成を有するポリエステル樹脂からなる成形体であり、両最外層以外のいずれかの層に滑剤を含有することを特徴とするポリエステル樹脂多層成形体。
  2. 滑剤がモンタン酸のエステル化物である請求項1に記載のポリエステル樹脂多層成形体。
  3. 極限粘度が0.65dl/g以上のポリエステルを主な原料とする請求項1または2に記載のポリエステル樹脂多層成形体。
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