JP2017523605A - 非晶質ポリエステルを含むポリエステルフィルム - Google Patents
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Abstract
Description
ポリエステルフィルムの性能を改善するために、複合構造を形成するように相補的特性を有する多層フィルムを提供することは公知である。場合によって、多層フィルムは、フィルムの機械的強度を改善するためまたはフィルムの他の機能特性を増強させるために同じ種類の2つ以上の層を含み得る。あるいは、多層フィルムは、異なる種類の2つ以上の層を含み、それにより、異なるポリエステルフィルムの特性が同時に実現されることを可能にし得る。例えば、多層ポリエステルフィルムは、望ましい機械的特性を有するベースフィルム上に望ましい機能特性を有する1つまたは複数のフィルムを配置することによって機能性ポリエステルフィルムの取扱い性を改善するために用いられてきた。積層ポリエステルフィルムは、共押出、コーティングまたは積層技術により適切に調製することができる。
バックプレーンは、優れたUV安定性も示すべきである。UV安定性が欠如した場合、日光への曝露によりフィルムの黄化、曇りおよび亀裂がもたらされ、それにより、PVセルの有効稼働寿命が低下し得る。
封止材料は、光活性および電極層を保護するバリア材であり、ガスおよび溶媒の透過に対する高い抵抗性をもたらす。封止バリア材は、当技術分野で公知であるように、一般的に真空中での積層技術を用いた光活性および電極層を含む複合材料に適用される、自己支持型フィルムまたはシートの形態で一般的に利用される。封止複合材料は、次にフロントプレーンとバックプレーンの間にサンドイッチ状に挟まれる。
バックプレーンは、優れた耐加水分解性も示すべきである。不十分な加水分解安定性は、特に高湿度条件下での水分もしくは他の環境条件へのかつ/または高温への曝露により、ならびに特に長期間にわたる長時間の曝露により、フィルムの機械的特性の低下および亀裂をもたらし得る。ポリエステルフィルムにおける加水分解安定剤の使用は、周知であり、これらの添加剤は、耐加水分解性の増大に重要な役割を果たすが、ポリエステルフィルムへのそのような添加剤の導入により、フィルムの製造およびフィルムの品質にその不都合もたらされ得る。例えば、漸増量の加水分解安定剤を導入するとき、フィルムの固有粘度が低下し、フィルムが変色し、脆弱になり、欠陥を示し、フィルム形成が困難になり得る。
(i)前記非晶質コポリエステルは、脂肪族ジオールおよび脂環式ジオールならびに少なくとも1つの芳香族ジカルボン酸に由来し、
(ii)前記ポリエステルフィルムは、層(A)が封止樹脂と接触するように光起電力セルに配置されている。
(i)前記非晶質コポリエステルは、脂肪族ジオールおよび脂環式ジオールならびに少なくとも1つの芳香族ジカルボン酸に由来し、
(ii)前記ポリエステルフィルムは、層(A)が封止樹脂と接触するように光起電力セルに配置されている。
ポリエステルフィルムは、支持ベースが存在しない場合に独立して存在する能力があるフィルムまたはシートを意味する、自己支持型フィルムまたはシートである。フィルムは、好ましくは一軸または二軸配向、好ましくは二軸配向フィルムである。
本発明のポリエステルフィルムは、高レベルのフィルム均一性および品質ならびに加水分解劣化に対する抵抗を示す。特に、本発明のフィルムは、低レベルのプロファイル欠陥および/またはダイライン、均一な厚さおよび光透過特性、ならびに優れた加工性を有し、フィルムウェブに欠陥または破損がない。
本明細書で述べるグリシジルエステル(複数可)は、他の加水分解安定剤の非存在下で(すなわち、分枝モノカルボン酸のグリシジルエステルでない加水分解安定剤の非存在下で)、一実施形態ではグリシジルエーテル化合物(複数可)、特にジまたはポリグリシジルエーテル化合物の非存在下で本発明により用いることが好ましい。
好ましいグリシジルエステルは、以下の式(I)を有するものである。
(式中、
R1およびR2は、アルキルから独立に選択され、
R3は、水素およびアルキルから、好ましくはアルキルから選択され、および
R1、R2およびR3基における炭素原子の総数は、3〜48、好ましくは3〜23、好ましくは3〜13、好ましくは6〜10、好ましくは7〜9、好ましくは8である。
グリシジルエステルの混合物をフィルムの所定の層に用いる場合、グリシジルエステルのそれぞれは、式(I)に従って、好ましくは、混合物の各グリシジルエステルにおけるR1、R2およびR3アルキル基における炭素原子の総数が同じであるように独立に選択される。
好ましくは、R1は、メチルであり、R2およびR3は、R2およびR3における炭素原子の総数が2〜47、好ましくは2〜22、好ましくは2〜12、好ましくは5〜9、好ましくは6〜8である、一実施形態ではR2およびR3における炭素原子の総数が7であるようにアルキル基から独立に選択される。さらなる実施形態では、これらの好ましいグリシジルエステルの混合物は、好ましくは混合物の各成分におけるR1、R2およびR3アルキル基における炭素原子の総数が同じであるように用いる。
上述のグリシジルエステルは、キラル化合物を含む。キラルグリシジルエステルは、鏡像異性体としてまたは鏡像異性体の混合物として存在し得る。一般的に、キラルグリシジルエステルは、ラセミ混合物として存在する。
本発明で用いるグリシジルエステルは、高温、一般的に約160℃〜300℃で上述のポリエステル(すなわちコポリエステルを含む)と反応し、速やかな反応時間、一般的に290℃で1秒よりはるかに短時間で反応する。反応は、グリシジルエステルのオキシラン環へのポリエステルのカルボキシルまたはヒドロキル末端基の開環付加であり、修飾ポリエステルの製造中ならびにポリエステルフィルムのその後の製造および使用中に、副生成物のゼロ除去を継続する。
1.そのモノマーからのポリエステルの製造中にグリシジルエステルを加えることによる。グリシジルエステルは、好ましくは重合プロセスの終了時、ポリエステルのペレットへの押出しの直前に加える。一実施形態では、IVを所望の値に増大させるために修飾ポリエステルを固相重合によりさらに処理することができる。
2.ペレットを溶融させ、溶融物を添加剤と混合し、次いで修飾ポリエステルをペレットに再押出しすることによってオフラインでグリシジルエステルをポリエステルペレットと反応させることによる。
3.フィルム製造プロセスに用いる押出機へのポリエステルの導入の前または導入中にグリシジルエステル(一般的に液体としての)をポリエステルペレットに加えることによる(例えば、押出機のホッパー中のポリエステルにグリシジルエステルを加えることによる)。グリシジルエステルとポリエステルは、混合物が押し出されるときに押出機中で反応する。好ましくは二軸押出機を用いる。
4.グリシジルエステル(一般的に液体としての)を押出プロセス中に溶融ポリエステルに注入することによる(すなわち、ポリエステルが押出機、一般的に二軸押出機中で溶融状態になり、一般的にポリエステルが液化ゾーンを通過した後)、ただしポリエステルがフィルムに成型される前である。
5.ポリエステルをフィルムに直接押し出す場合に、そのモノマーからのポリエステルの製造中にグリシジルエステルを加えることによる。グリシジルエステルは、好ましくは重合プロセスの終了時、ポリエステルのフィルムへの押出しの直前にポリエステル溶融物に加える。
(式中、Rは、水素、C1〜C18アルキル、ハロゲンによりもしくはC1〜C12アルコキシにより置換されたC2〜C6アルキル、またはベンジルであり、R4およびR5は、水素、アルキル、アルコキシまたはフェニルから独立に選択される。Rは、好ましくはC1〜C12アルキルまたはベンジル、より好ましくはC3〜C6アルキル、特にヘキシルである。R4およびR5は、好ましくは水素である。)とりわけ好ましいUV安定剤は、2−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)−5−(ヘキシル)オキシ−フェノールであり、これは、BASFからTinuvin(商標)1577として市販されており、RがC6H13であり、R4およびR5が両方ともHである、上記の式(II)の化合物である。さらなるとりわけ好ましいUV安定剤は、BASFからTinuvin(商標)1600として市販されており、RがCH2CH(C2H5)C4H9であり、R4がフェニルであり、R5が水素である、上記の式(II)のトリアジンである、2−(2’−ヒドロキシフェニル)−4,6−ジフェニルトリアジンである。
好ましい実施形態では、ヒートシール性層(A)は、光学的に透明または半透明である。本明細書で用いているように、「光学的に透明」という用語は、30%以下、好ましくは15%以下、好ましくは10%以下、好ましくは6%以下、より好ましくは3.5%以下、特に1.5%以下の百分率の可視波長範囲の散乱光、および/または少なくとも80%、好ましくは少なくとも85%、より好ましくは少なくとも約90%の可視領域(400nm〜700nm)の光の全光線透過(TLT)をもたらす層を意味する。好ましくは、光学的に透明な層は、これらの基準の両方を満たす。本明細書で用いているように、「半透明」という用語は、少なくとも50%、好ましくは少なくとも60%、好ましくは少なくとも70%のTLTを有する層を意味する。
さらなる好ましい実施形態では、基層(B)は、粒子状充填材(好ましくは二酸化チタンおよび/または硫酸バリウムから選択され、好ましくは上述の量の)を含み、不透明(好ましくは白色不透明層)であり、ヒートシール性層(A)は、光学的に透明または半透明であり、粒子状充填材を含まないか、または上述のように少量の粒子状充填材を含む。
基層(B)の厚さは、フィルム総厚の50%より大きく、好ましくは少なくとも60%、より好ましくは少なくとも70%、好ましくは約75%〜約95%である。層(B)の厚さは、好ましくは約300μm以下、好ましくは約280μm以下、好ましくは約100〜約300μm、または約250〜約280μmの範囲にある。
ヒートシール性層(A)の厚さは、好ましくはフィルム総厚の40%以下、より好ましくは30%以下、より好ましくは25%以下、好ましくは少なくとも2.5%、より好ましくは少なくとも10%、好ましくは約5%〜約25%である。層(A)の厚さは、好ましくは約50μm未満、好ましくは約30μm未満、好ましくは約25μm未満、好ましくは約10〜約25μmの範囲にある。層(A)の厚さが大きすぎる場合、層の耐加水分解性が低下する。
比較的薄い機能性外層(複数可)である(A)および(C)を含む本明細書で開示したポリエステルフィルムの利点は、低い費用で必要な機能性を有するフィルムを製造することを可能にすることである。その理由は、機能性添加剤がフィルム全体にわたって存在するのではなく、高価な機能性添加剤(UV安定剤および/または加水分解安定剤など)を薄い外層のみに加え、基層には加えないことがより経済的であるからである。
(i)前記非晶質コポリエステルは、脂肪族ジオールおよび脂環式ジオールならびに少なくとも1つの芳香族ジカルボン酸に由来し、
(ii)好ましくは前記層(B)は、不透明化剤を含み、
(iii)前記ポリエステルフィルムは、ヒートシール性層(A)に対してその反対側の基層(B)上に配置されているポリエステル層(C)をさらに含み、
(iv)好ましくは前記層(C)は、脂肪族ジオールおよび脂環式ジオールならびに少なくとも1つの芳香族ジカルボン酸に由来する非晶質ポリエステルを含み、好ましくは前記層(C)の非晶質ポリエステルは、前記層(A)の非晶質ポリエステルと同じであり、かつ
(v)ブロッキング防止層(D)は、層(C)の外表面上に配置されている。
(i)前記非晶質コポリエステルは、脂肪族ジオールおよび脂環式ジオールならびに少なくとも1つの芳香族ジカルボン酸に由来し、
(ii)前記基層(B)は、少なくとも1つの加水分解安定剤を含み、好ましくは少なくとも1つのUV安定剤をさらに含み、好ましくは不透明化剤をさらに含む。
本明細書で述べるフィルムの1つの利点は、フィルム(および具体的には前記フィルムの層(A))が、PVセルに用いた封止材料、特にエチレン酢酸ビニル(EVA)コポリマー樹脂に対する驚くべきことに良好かつ改善された接着を示すことであり、一般的に酢酸ビニル成分は、約10〜約35質量%、好ましくは約15〜約35質量%、好ましくは約20〜約35質量%、好ましくは約25〜約35質量%、好ましくは約28〜約33質量%の範囲にある。適切なEVA封止材料は、市販のElvax(登録商標)樹脂(Dupont、グレードPV1410〜PV1650Zを含む)を含む。
本発明のフィルムは、加水分解安定性が、例えば、高温における高湿度条件で長期間にわたって重要である環境における、および屋外での応用における使用にも適している。本明細書で用いているように、「高温における高湿度条件で長期間」という用語は、フィルムが使用中に例えばPVセルとして経験し、好ましくは本明細書で述べる高温多湿試験(少なくとも500時間、好ましくは少なくとも1000時間の期間にわたる85℃および85%相対湿度)を用いて促進老化試験により測定される環境条件を意味する。
電子デバイスにおける層(複数可)としての本明細書で開示した柔軟なポリエステルフィルムにより、リールツーリールプロセスでそのようなデバイスを製造することが可能になり、それにより、費用が削減される。
以下の分析は、本明細書で述べたフィルムを特徴付けるために用いた。
(i)透明度は、標準試験方法ASTM D1003に従ってM57球状透過率計(Diffusion Systems)を用いてフィルムの全層を通しての全光線透過(TLT)および曇り度(散乱透過可視光の%)を測定することにより評価する。
(ii)透過光学濃度(TOD)は、透過モードでMacbethデンシトメーターTR927(Dent and Woods Ltd、Basingstoke、UKから入手)を用いて測定する。
(iii)白色度は、Colorgard System 2000、Model/45(Pacific Scientificにより製造)およびASTM D313の原理を用いて測定する。
η=0.25ηred + 0.75(lnηrel)/c
を計算するためのBillmeyer一点方法を用いることによってViscotek(商標)Y−501C相対粘度計でASTM D5225−98(2003)に準拠して溶液粘度測定により測定する(例えば、Hitchcock, Hammons & Yau in American Laboratory (August 1994)“The dual-capillary method for modern-day viscometry”参照)。
式中、
η=固有粘度(dL/g単位)
ηrel=相対粘度
c=濃度(g/dL単位)
ηred=還元粘度(dL/g単位)、(ηrel−1)/cに相当する(ηsp/cとしても表される、ここで、ηspは比粘度)
(vi)封止バリア層(380μm EVAシート(Evasa Solarcap(登録商標)FC100011E))に対する接着強度は、180°剥離試験を用いて評価する。EVAシートを試験に供されるフィルムの2つの試料(A4寸法を有する)の間に挟んだ(各フィルム試料の非晶質層(A)がEVA層と接触するように)。EVAシートは、約10cm×約20cmの寸法を有し、EVAシートの長軸が試験に供されるA4フィルム試料の長軸と同じ方向になるようにA4フィルム試料と中心を合わせる。各Teflon(登録商標)条片が上側A4フィルム試料とEVAシートの各末端における部分との間で一時的な中間層を形成するように(前記部分は、EVAシートの幅にわたって広がり、シートの短辺の末端から縦方向にシートの短辺から約1cmまで広がっている)、2つのTeflon(登録商標)条片(それぞれ厚さが約75μm)をEVAシートと試験に供される上側フィルム試料との間に配置する。各Teflon(登録商標)条片は、A4フィルム試料の幅にわたって広がり、EVAシートの各短辺からA4フィルム試料の最も近い短辺に広がっている。Teflon(登録商標)条片の目的は、接着剥離試験の開始箇所を作ることである。このアセンブリを、シートのA4部分に1.25トンの圧力をかける圧搾機で150℃のヒートシール温度で20分間一緒に積層形成する。Teflon(登録商標)条片は、積層形成後に除去する。フィルム/EVAシート/フィルムの積層アセンブリは、EVAが完全に硬化することを保証するために、さらなる分析の前に室内温度および湿度で72時間放置する。EVAシートが存在するA4アセンブリの領域において、積層体を縦方向に切断して条片(幅が2.54cm)にする。剥離試験は、25.4cm/分の剥離速度、152mmの剥離長および25mmのジョーギャップを用いて行う。接着強度は、直線最大荷重または直線平均荷重として表すことができる。フィルムの接着強度は、以下の方法の1つまたは両方で測定する。
(1)初期乾燥接着強度として;
(2)上述の「高温多湿試験」処理にかけた後の接着強度として。
本発明のフィルムは、乾燥接着強度において、また好ましくは高温多湿試験においても好ましくは少なくとも40N/cm(23lbf)の直線平均接着強度を示す。
(viii)熱収縮は、フィルムの縦方向および横方向に対して特定の方向に切断し、目測のために印を付けた200mm×10mmの寸法のフィルム試料について評価する。試料のより長い寸法(すなわち、200mmの寸法)は、収縮が試験されるフィルムの方向に対応する。すなわち、縦方向の収縮の評価のために、試験試料の200mmの寸法をフィルムの縦方向に沿って配向させる。試料を所定の温度150℃に加熱し(当温度の加熱オーブンに入れることにより)、30分間保持した後、室温に冷却し、その寸法を手作業で再測定した。熱収縮を計算し、最初の長さの百分率として表した。
本発明は、以下の実施例を参照することによってさらに説明される。実施例は、上述の発明の範囲を限定するものではない。
230μmの3層フィルムを、ABA層構造を有するフィルムを調製するための上記の手順に従って製造した。ポリエステルを130:1740:130kg/時(A:B:A)の速度で供給した。層Aを製造したPETポリエステルは、18質量%のBaSO4を含み、0.81のIVを示した。加水分解安定剤(Cardura(商標)E10P)をフィルム製造プロセス中に3.6リットル/時の速度で各層Aに加えた。さらに、最終フィルムの各層におけるUV安定剤の1質量%の濃度が得られるようにUV安定剤(Tinuvin(登録商標)1577)を加えた(13kg/時の速度の20質量%PETベースマスターバッチを介して)。各層Aは、厚さが15μmであった。層Bを製造したPETは、0.79のIVを有する41質量%のPETポリマー;0.81のIVを有する22質量%のPETポリマーを含み、18質量%のBaSO4および37質量%の再利用フィルムを含んでいた。加水分解安定剤(Cardura(商標)E10P)をフィルム製造プロセス中に6リットル/時の速度で層Bに加えた。層Bは、厚さが200μmであった。
212μmの3層フィルムを、ABA層構造を有するフィルムを調製するための上記の手順に従って製造した。ポリエステルを130:1740:130kg/時(A:B:A)の速度で供給した。各層Aを製造したPETポリマーは、0.79のIVを有していた。フィルムの形成の前に、TiO2を14質量%のレベルで加え(60%PETベースマスターバッチを介して)、UV安定剤(Tinuvin(登録商標)1577)を1質量%のレベルで加えた(20%PETベースマスターバッチを介して)。加水分解安定剤(Cardura(商標)E10P)をフィルム製造プロセス中に1.2リットル/時の速度で各層Aに加えた。各層Aは、厚さが14μmであった。層Bを製造したPETは、0.79のIVを有していた。フィルムの形成の前に、TiO2を8質量%のレベルで加えた(60質量%PETベースマスターバッチを介して)。加水分解安定剤(Cardura(商標)E10P)をフィルム製造プロセス中に6リットル/時の速度で層Bに加えた。層Bは、35%の再利用フィルムを含んでいた。層Bは、厚さが184μmであった。
265μmの3層フィルムを、ABA層構造を有するフィルムを調製するための上記の手順に従って製造した。ポリエステルを130:1740:130kg/時(A:B:A)の速度で供給した。各層Aを調製するのに使用したPETポリマーは、0.79のIVを有していた。フィルムの形成の前に、TiO2を14質量%のレベルで加え(60%PETGベースマスターバッチを介して)、UV安定剤(Tinuvin(登録商標)1577)を1質量%のレベルで加えた(20%PETベースマスターバッチを介して)。加水分解安定剤(Cardura(商標)E10P)をフィルム製造プロセス中に1.2リットル/時の速度で各層Aに加えた。各層Aは、厚さが17.5μmであった。最終フィルムにおける各層Aは、9.2質量%の量のPETGを含んでいた。層Bを製造したPETは、0.79のIVを有していた。フィルムの形成の前に、TiO2を8質量%のレベルで加えた(60質量%PETGベースマスターバッチを介して)。加水分解安定剤(Cardura(商標)E10P)をフィルム製造プロセス中に6リットル/時の速度で層Bに加えた。層Bは、35%の再利用フィルムを含んでいた。層Bは、厚さが230μmであった。
市販の50μmのMelinex(登録商標)D389フィルム(DuPont Teijin Films)をこの例に用いた。フィルムは、共押出AB構造を有し;
層A=10μmの厚さを有する、PETとイソフタル酸(IPA)とのコポリマー(TA:IPA=82:12)、
層B=40μmの厚さを有する、0.125質量%の陶土充填材および1.5%のTinuvin(登録商標)1577UV吸収剤を含むPETである。
この比較例は、30μmの厚さを有するMelinex(登録商標)D387フィルム(DuPont)である。フィルムは、PET層が4%Tinuvin(登録商標)1577UV安定剤を含むことを除いて、Melinex(登録商標)D389と同じ層組成および構造を有する。B層の厚さは24μmである。
この比較例は、100μmの厚さを有するMelinex(登録商標)M342フィルム(DuPont)である。フィルムは、透明で、無充填PET基層(B)を含む共押出ABA層構造を有する。外層(A)は、Melinex(登録商標)D389およびD387で用いられているPETとイソフタル酸(IPA)との同じコポリエステル(TA:IPA=82:12)から製造され、0.125質量%の陶土充填材をさらに含む。PET基層(B)は、Tinuvin(登録商標)1577UV安定剤を含まない。基層(B)の厚さは、約73μmであり、いずれの側にも2つのほぼ同等の層(A)を有する。
共押出ブロックから、溶融物流が従来型のフラットフィルム押出ダイに輸送され、これにより、275℃の共通共押出ダイから溶融物カーテンが成型され、次いで回転冷却金属ドラム上で急冷される。成型フィルムは、約7m/分のプロセス速度で収集され、幅が約1250mmであった。成型押出物を82℃の温度で押出の方向にその最初の寸法の約3倍に延伸した。次いで冷却延伸フィルムを115℃の温度のテンターオーブン中に通し、フィルムを乾燥し、横方向にその最初の寸法の約3.3倍に延伸した。二軸延伸フィルムを200〜212℃の範囲の温度でヒートセットした。最終フィルムは、厚さが120μmであり、2つの層を含み、層A(12μm)は、PETG(100%Skygreen(商標)S2008)であり、層B(108μm)は、4.5質量%のTiO2(R−KB−6;Sachtleben)を含むPET(IV=0.79)であった。フィルムを乾燥接着試験で試験した。フィルムは、乾燥接着試験からの最良の性能を示した比較例、すなわち比較例4とともに本明細書で述べた高温多湿試験においても試験した。結果を下の表2に示す。
(実施例2〜4)
共押出ブロックから、溶融物流が従来型のフラットフィルム押出ダイに輸送され、これにより、275℃の共通共押出ダイから溶融物カーテンが成型され、次いで回転冷却金属ドラム上で急冷される。成型フィルムは、約10.5m/分のプロセス速度で収集され、幅が約300mmであった。成型押出物を78℃の温度で押出の方向にその最初の寸法の約3.2倍に延伸した。次いで冷却延伸フィルムを110℃の温度のテンターオーブン中に通し、フィルムを乾燥し、横方向にその最初の寸法の約3.4倍に延伸した。二軸延伸フィルムを190〜220℃の範囲の温度でヒートセットした。フィルムは、AB層構造を有する2層フィルムであった。すべての場合に、B層は、PETホモポリマー(IV=0.79)製であり、A層は、PETG(100%Skygreen(商標)S2008)製であった。得られたフィルムにおける層の組成および最終の厚さを下の表3および4にさらに示す。これらの実施例で用いたUV安定剤は、Tinuvin(登録商標)1577(BASF)であった。結果は、フィルムが高温多湿試験で優れた性能を示すことを実証している。
実施例3のフィルムは、その技術的効果を実証するためにPETG表面(A層)をブロッキング防止層(D)で被覆した。コーティング組成物は、アクリル結合剤(MMA/EA/MA)およびホルムアルデヒド−メラミン架橋剤を含むAC201(Rohm&Haas)の水性分散体の形態の架橋性アクリル樹脂であり、以下の処方を有していた。
(i) 326ml AC201(46%);
(ii) 40ml Tween20(10%);
(iii) 25ml 酢酸アンモニウム(10%);および
(iv) 4209ml 脱イオン水
共押出ブロックから、溶融物流が従来型のフラットフィルム押出ダイに輸送され、これにより、275℃の共通共押出ダイから溶融物カーテンが成型され、次いで回転冷却金属ドラム上で急冷される。成型フィルムは、約7.4m/分のプロセス速度で収集され、幅が約300mmであった。成型押出物を75℃の温度で押出の方向にその最初の寸法の約2.95倍に延伸した。次いで冷却延伸フィルムを110℃の温度のテンターオーブン中に通し、フィルムを乾燥し、横方向にその最初の寸法の約3.4倍に延伸した。二軸延伸フィルムを190〜220℃の範囲の温度でヒートセットした。フィルムは、AB層構造を有する2層フィルムであった。A層は、PETG(75質量%のSkygreen(商標)S2008と25質量%のSkygreen(商標)PN100との配合物)製であった。加水分解安定剤(Cardura(商標)E10P)をフィルム製造プロセス中に2.5ml/kgの割合で層Aに任意選択で加えた。最終フィルムのA層中の2質量%のTiO2のレベルが得られるようにTiO2をA層に任意選択で加えてた。すべての場合に、B層は、PETホモポリマー(IV=0.79)製であった。加水分解安定剤(Cardura(商標)E10P)をフィルム製造プロセス中に6.5ml/kgの割合で層Bに加えた。さらにTiO2を、最終フィルムのB層中のTiO2が4.5質量%となるように60%PETGベースのマスターバッチとして層Bに加えた。層Bは、実施例8、9、10および11においてそれぞれ140.7、150.8、145.8および157.6μmの厚さを有していた。実施例の特性を下の表6に示す。
共押出ブロックから、溶融物流が従来型のフラットフィルム押出ダイに輸送され、これにより、275℃の共通共押出ダイから溶融物カーテンが成型され、次いで回転冷却金属ドラム上で急冷された。成型フィルムは、約6.7m/分のプロセス速度で収集され、幅が約300mmであった。成型押出物を76℃の温度で押出の方向にその最初の寸法の約2.95倍に延伸した。次いで冷却延伸フィルムを110℃の温度のテンターオーブン中に通し、フィルムを乾燥し、横方向にその最初の寸法の約3.4倍に延伸した。二軸延伸フィルムを190〜220℃の範囲の温度でヒートセットした。フィルムは、AB層構造を有する2層フィルムであった。A層は、PETG(75質量%のSkygreen(商標)S2008と25質量%のSkygreen(商標)PN100との配合物)製であった。すべての場合に、B層は、PETホモポリマー(IV=0.79)製であった。加水分解安定剤(Cardura(商標)E10P)をフィルム製造プロセス中に6.5ml/kgの割合で層Bに加えた。さらにTiO2を、最終フィルムのB層中のTiO2が4.5質量%となるように60%PETGベースのマスターバッチとして層Bに加えた。実施例の特性を下の表7に示す。
共押出ブロックから、溶融物流が従来型のフラットフィルム押出ダイに輸送され、これにより、275℃の共通共押出ダイから溶融物カーテンが成型され、次いで回転冷却金属ドラム上で急冷される。成型フィルムは、約8m/分のプロセス速度で収集され、幅が約300mmであった。成型押出物を76℃の温度で押出の方向にその最初の寸法の約2.95倍に延伸した。次いで冷却延伸フィルムを110℃の温度のテンターオーブン中に通し、フィルムを乾燥し、横方向にその最初の寸法の約3.4倍に延伸した。二軸延伸フィルムを190〜220℃の範囲の温度でヒートセットした。フィルムは、AB層構造を有する2層フィルムであった。A層は、PETG(Skygreen(商標)PN100と配合されていてもよいSkygreen(商標)S2008)製であった。加水分解安定剤(Cardura(商標)E10P)をフィルム製造プロセス中に層Aに任意選択で加えた。すべての場合に、B層は、PETホモポリマー(IV=0.79)製であった。加水分解安定剤(Cardura(商標)E10P)をフィルム製造プロセス中に6.5ml/kgの割合で層Bに加えた。さらに、TiO2を、最終フィルムのB層中のTiO2が4.5質量%となるように60%PETGベースのマスターバッチとして層Bに加えた。実施例の特性を下の表8に示す。
Claims (46)
- 透明フロントプレーン、不透明バックプレーンおよび封止樹脂を含む光起電力セルであって、前記バックプレーンは、結晶性ポリエステルを含む基層(B)および非晶質コポリエステルを含むヒートシール性層(A)を含むポリエステルフィルムを含み、
(i)前記非晶質コポリエステルが脂肪族ジオールおよび脂環式ジオールならびに少なくとも1つの芳香族ジカルボン酸に由来し、
(ii)前記ポリエステルフィルムが、層(A)が封止樹脂と接触するように光起電力セルに配置されている、
光起電力セル。 - 透明フロントプレーン、不透明バックプレーンおよび封止樹脂を含む光起電力セルにおける前記バックプレーンの接着層としての非晶質コポリエステルの使用であって、前記バックプレーンは、結晶性ポリエステルを含む基層(B)および非晶質コポリエステルを含むヒートシール性層(A)を含むポリエステルフィルムを含み、
(i)前記非晶質コポリエステルが脂肪族ジオールおよび脂環式ジオールならびに少なくとも1つの芳香族ジカルボン酸に由来し、
(ii)前記ポリエステルフィルムが、層(A)が封止樹脂と接触するように光起電力セルに配置されている、
使用。 - 前記基層(B)が少なくとも1つの加水分解安定剤および/または少なくとも1つのUV安定剤を含む、請求項1に記載の光起電力セルまたは請求項2に記載の使用。
- 前記層(A)が少なくとも1つのUV安定剤を含み、少なくとも1つの加水分解安定剤を含んでいてもよい、請求項1から3までのいずれか1項に記載の光起電力セルまたは使用。
- 好ましくはフィルムが少なくとも約0.3の透過光学濃度(TOD)を示すように、前記層(B)が不透明化剤を含む、請求項1から4までのいずれか1項に記載の光起電力セルまたは使用。
- 前記基層(B)が光起電力セルの最外層である、請求項1から5までのいずれか1項に記載の光起電力セルまたは使用。
- 前記基層(B)が少なくとも1つの加水分解安定剤および少なくとも1つのUV安定剤を含む、請求項6に記載の光起電力セルまたは使用。
- 前記層(A)が加水分解安定剤を全くもしくは実質的に全く含まず、かつ/またはUV安定剤を全くもしくは実質的に全く含まない、請求項6または7に記載の光起電力セルまたは使用。
- 層(A)が粒子状充填材を含まないか、または層におけるポリエステルの質量に基づく2.5質量%以下の量の粒子状充填材を含むか、あるいは層におけるポリエステルの質量に基づく質量で2.0〜4.0%または0.3〜3.0%未満の量の二酸化チタンを含み、好ましくは、二酸化チタン粒子がアルミナおよび/またはジルコニアを含む、またはアルミナおよび/またはジルコニアからなるコーティングで被覆されている、請求項6から9までのいずれか1項に記載の光起電力セルまたは使用。
- 前記ポリエステルフィルムが、ヒートシール性層(A)に対してその反対側の基層(B)上に配置されているさらなるポリエステル層(C)を含む、請求項1から4までのいずれか1項に記載の光起電力セル。
- 前記基層(B)が少なくとも1つの加水分解安定剤を含み、好ましくは、前記層(A)が加水分解安定剤を全くまたは実質的に全く含まない、請求項10に記載の光起電力セルまたは使用。
- 前記層(C)が少なくとも1つのUV安定剤を含む、請求項10または11に記載の光起電力セルまたは使用。
- 層(A)が、粒子状充填材を含まない、または層におけるポリエステルの質量に基づく2.5質量%以下の量の粒子状充填材を含む、あるいは層におけるポリエステルの質量に基づく質量で2.0〜4.0%または0.3〜3.0%未満の量の二酸化チタンを含み、好ましくは二酸化チタン粒子がアルミナおよび/またはジルコニアを含む、またはアルミナおよび/またはジルコニアからなるコーティングで被覆されている、請求項10から12までのいずれか1項に記載の光起電力セルまたは使用。
- 層(B)が、かつ好ましくは層(A)も、UV安定剤を全くまたは実質的に全く含まない、請求項10から13までのいずれか1項に記載の光起電力セルまたは使用。
- 前記層(C)が、ポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレンナフタレートから好ましくは選択される結晶性ポリエステルを含み、請求項10から14までのいずれか1項に記載の光起電力セルまたは使用。
- 好ましくはフィルムが少なくとも約0.3の透過光学濃度(TOD)を示すように、前記層(B)または層(C)が不透明化剤を含み、層(C)が好ましくは少なくとも1つの加水分解安定剤をさらに含む、請求項15に記載の光起電力セルまたは使用。
- 前記層(C)が、脂肪族ジオールおよび脂環式ジオールならびに少なくとも1つの芳香族ジカルボン酸に由来する非晶質ポリエステルを含み、好ましくは、前記層(C)の非晶質ポリエステルが前記層(A)の非晶質ポリエステルと同じであり、さらに層(C)の外表面上に配置されたブロッキング防止層(D)が存在する、請求項10から14までのいずれか1項に記載の光起電力セルまたは使用。
- 好ましくはフィルムが少なくとも約0.3の透過光学濃度(TOD)を示すように、前記層(B)が不透明化剤を含む、請求項17に記載の光起電力セルまたは使用。
- 前記層(D)がインライン被覆層である、請求項17または18に記載の光起電力セルまたは使用。
- 前記層(D)がアクリル樹脂を含む、請求項17、18または19に記載の光起電力セルまたは使用。
- 結晶性ポリエステルを含む基層(B)および非晶質コポリエステルを含むヒートシール性層(A)を含むポリエステルフィルムであって、
(i)前記非晶質コポリエステルが脂肪族ジオールおよび脂環式ジオールならびに少なくとも1つの芳香族ジカルボン酸に由来し、
(ii)好ましくはフィルムが少なくとも約0.3の透過光学濃度(TOD)を示すように、好ましくは前記層(B)が不透明化剤を含み、
(iii)前記ポリエステルフィルムが、ヒートシール性層(A)に対してその反対側の基層(B)上に配置されているポリエステル層(C)をさらに含み、
(iv)好ましくは前記層(C)が、脂肪族ジオールおよび脂環式ジオールならびに少なくとも1つの芳香族ジカルボン酸に由来する非晶質ポリエステルを含み、好ましくは前記層(C)の非晶質ポリエステルが前記層(A)の非晶質ポリエステルと同じであり、かつ
(v)ブロッキング防止層(D)が層(C)の外表面上に配置されている、
ポリエステルフィルム。 - 前記基層(B)が少なくとも1つの加水分解安定剤を含み、好ましくは前記(A)が加水分解安定剤を全くまたは実質的に全く含まない、請求項21に記載のフィルム。
- 前記層(C)が少なくとも1つのUV安定剤を含み、少なくとも1つの加水分解安定剤をさらに含んでいてもよい、請求項21または22に記載のフィルム。
- 層(A)が、粒子状充填材を含まない、または層におけるポリエステルの質量に基づく2.5質量%以下の量の粒子状充填材を含む、あるいは層におけるポリエステルの質量に基づく質量で2.0〜4.0%または0.3〜3.0%未満の量の二酸化チタンを含み、好ましくは二酸化チタン粒子がアルミナおよび/またはジルコニアを含む、またはアルミナおよび/またはジルコニアからなるコーティングで被覆されている、請求項21から23までのいずれか1項に記載のフィルム。
- 層(B)が、かつ好ましくは層(A)も、UV安定剤を全くまたは実質的に全く含まない、請求項21から24までのいずれか1項に記載のフィルム。
- 前記基層(B)がポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレンナフタレートから選択される結晶性ポリエステルを含む、請求項21から25までのいずれか1項に記載のフィルム。
- 前記層(D)がインライン被覆層である、請求項21から26までのいずれか1項に記載のフィルム。
- 前記層(D)がアクリル樹脂を含む、請求項21から27までのいずれか1項に記載のフィルム。
- 結晶性ポリエステルを含む基層(B)および非晶質コポリエステルを含むヒートシール性層(A)を含むポリエステルフィルムであって、
(i)前記非晶質コポリエステルが脂肪族ジオールおよび脂環式ジオールならびに少なくとも1つの芳香族ジカルボン酸に由来し、
(ii)前記基層(B)が少なくとも1つの加水分解安定剤を含み、好ましくは少なくとも1つのUV安定剤、および好ましくはフィルムが少なくとも約0.3の透過光学濃度(TOD)を示すように好ましくは不透明化剤をさらに含む、
ポリエステルフィルム。 - 前記基層(B)が、少なくとも1つのUV安定剤を含み、光起電力セルの最外層である、請求項29に記載のフィルム。
- 前記ポリエステルフィルムが、ヒートシール性層(A)に対してその反対側の基層(B)上に配置されているポリエステル層(C)をさらに含み、前記層(C)が、脂肪族ジオールおよび脂環式ジオールならびに少なくとも1つの芳香族ジカルボン酸に由来する非晶質ポリエステルを含み、好ましくは前記層(C)の非晶質ポリエステルが前記層(A)の非晶質ポリエステルと同じである、請求項29に記載のフィルム。
- 前記層(C)が少なくとも1つのUV安定剤を含み、好ましくは少なくとも1つの加水分解安定剤をさらに含む、請求項31に記載のフィルム。
- 前記不透明化剤が二酸化チタンおよび硫酸バリウムから選択される、請求項1から32までのいずれか1項に記載の光起電力セル、使用またはフィルム。
- 前記不透明化剤が二酸化チタンを含み、層の総質量に基づく約3質量%〜約15質量%の量で層に存在する、請求項33に記載の光起電力セル、使用またはフィルム。
- 前記不透明化剤が硫酸バリウムを含み、好ましくは層の総質量に基づく約15〜約20質量%の量で層に存在する、請求項33に記載の光起電力セル、使用またはフィルム。
- 加水分解安定剤が、層のポリエステルの量に基づく、0.10〜5.0mol%、好ましくは0.20〜2.5mol%、より好ましくは0.25〜1.5mol%、より好ましくは0.35〜1.5mol%、より好ましくは0.40〜0.70mol%の範囲の量で層に存在する、請求項1から35までのいずれか1項に記載の光起電力セル、使用またはフィルム。
- 層中のUV安定剤が、層の総質量に対して、0.2%〜1.5質量%の範囲にある、請求項1から36までのいずれか1項に記載の光起電力セル、使用またはフィルム。
- 基層(B)の厚さがポリエステルフィルムの総厚の約70〜約95%を占めている、請求項1から37までのいずれか1項に記載の光起電力セル、使用またはフィルム。
- フィルムの総厚が約100〜約350μmの範囲にあり、かつ/または前記層(A)の厚さが約10〜約25μmである、請求項1から38までのいずれか1項に記載の光起電力セル、使用またはフィルム。
- 非晶質コポリエステルが脂肪族ジオールおよび脂環式ジオールならびに1つの芳香族ジカルボン酸に由来する、請求項1から39までのいずれか1項に記載の光起電力セル、使用またはフィルム。
- 前記芳香族ジカルボン酸がテレフタル酸であり、かつ/または前記脂肪族ジオールがエチレングリコールであり、かつ/または前記脂環式ジオールが1,4−シクロヘキサンジメタノールである、請求項1から40までのいずれか1項に記載の光起電力セル、使用またはフィルム。
- 脂環式ジオールと脂肪族ジオールとのモル比が10:90〜70:30、好ましくは10:90〜60:40、好ましくは20:80〜40:60、より好ましくは30:70〜35:65の範囲にある、請求項1から41までのいずれか1項に記載の光起電力セル、使用またはフィルム。
- 前記フィルムが二軸配向である、請求項1から42までのいずれか1項に記載の光起電力セル、使用またはフィルム。
- 前記フィルムが白色である、請求項1から43までのいずれか1項に記載の光起電力セル、使用またはフィルム。
- 前記フィルムが、好ましくは少なくとも500時間にわたる85℃および85%相対湿度での促進老化後に、直線平均荷重として測定される、少なくとも40N/cmの封止材料に対するフィルムのヒートシール性層(A)の接着強度を示す、請求項1から44までのいずれか1項に記載の光起電力セル、使用またはフィルム。
- 前記封止樹脂がEVAである、請求項1から45までのいずれか1項に記載の光起電力セル、使用またはフィルム。
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