JP6692295B2 - 多層透明ポリエステルフィルム、前記フィルムを製造するための方法、および特定には光起電力パネルのバックシートにおける前記フィルムの使用 - Google Patents
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Description
以下の特性の少なくとも1つを有する二軸延伸の多層透明ポリエステルフィルムが求められている:
(a)向こうが透けて見えるような高い透明性レベルおよび低いヘイズレベル;
(b)それらの製造、それらの調整およびそれらの適用に関して取り扱いが容易なこと;
(c)耐加水分解性;
(d)光安定性;
(e)優れた接着特性。
光起電力セルの構造は、(i)外面が光に晒されることが意図されている透明な材料、(ii)半導体層、(iii)フィラーなどの樹脂層、および(iv)パネルの完全性および剛性に都合がよくなるように意図されており、湿度、熱および紫外線放射の存在下で性能の損失が最小であるポリマーフィルムのラミネートされた組立体で構成される保護用バックシートを含むラミネートである。
文献EP1287983B1は、標識、ソーラーコントロールフィルムなどのある特定の光学的な用途など多種多様の適用のための低いヘイズ(濁度)のPETフィルムに関する。この場合、透明性は、特殊なフィラーを使用することによって達成されている。このフィルムは、例えば3層の対称構造であり、コア層を除く2つの外層は、無機粒子および有機粒子の混合物を含有する。無機粒子は、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、二酸化チタン、酸化スズ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、リン酸カルシウム、ゼオライト、ヒドロキシアパタイト、ケイ酸アルミニウムおよびそれらの混合物からなる群より選択され、その平均粒度は約0.035μm〜約0.3μmである。有機粒子は、約0.8μm未満かまたはそれに等しい粒度を有し、約0.04%未満の量で存在する。しかしながら、この極めて低いヘイズ(濁度)を有するフィルムは、加水分解または紫外線に対して耐性ではない。その取り扱いの容易さは、最適化されていない。
(a)透明性;
(b)特定には摩擦係数を低くすることによる、取り扱いの容易さ;
(c)耐加水分解性;
(d)光安定性;
(d)特定には、フィルムと、前記フィルムを取り入れることができる構造を有するラミネートの他の層との境界における接着力
の少なくとも1つを改善する改善された二軸延伸透明ポリエステルフィルムを提供することである。
本発明の別の目的は、上述の改善されたフィルムを含むPVパネルまたはセルを提供することである。
i)少なくともコア層は、少なくとも1つの二軸延伸透明ポリエステルPE1、好ましくは芳香族ポリエステル、より好ましくはポリエチレンテレフタレートを含み、
ii)外層の少なくとも1つは、一方では、少なくとも1つの二軸延伸ポリエステルPE2、好ましくは芳香族ポリエステル、より好ましくはポリエチレンテレフタレートを含み、他方では、少なくとも1種の金属化合物とPE2の前駆体PE2”の少なくとも1つのモノマーまたはオリゴマー単位との反応から生成する粒子を含み、より好ましくは、前記内部粒子は、μmで解釈され、好ましくは0.5〜5.0、より好ましくは1.0〜4.0、さらにより好ましくは1.5〜3.0のd50を有する、上記フィルムに関する発明によって達成される。
− アルカリ金属リン酸塩を1.3モル/メートルトン〜3.0モル/メートルトンの量で、およびリン酸をアルカリ金属リン酸塩の量の0.4〜1.5倍(1モル当たり)の量で含み;
− ここで飽和蒸気下において155℃で4時間行われた湿式加熱処理の前および後に測定された前記PE1におけるCOOHの増加は、90当量/トンまたはそれ未満である。
・フィルムのヘイズが、3.0未満かまたはそれに等しく、より好ましくは2.5未満かまたはそれに等しく、
・Kd(動摩擦係数)が、0.65未満かまたはそれに等しく、より好ましくは0.55未満かまたはそれに等しく、さらにより好ましくは0.50未満かまたはそれに等しい、ように選択される。
そのようなものとして、サンプルを介して測定されたその透過率またはTLT(全光線透過率)は、以下に示される範囲、すなわち%で、好ましくは[80〜100]、より好ましくは[84〜97]、さらにより好ましくは[86〜95]に収まり、および/またはフィルムで測定されたヘイズ(濁度)は、以下に示される範囲、すなわち%で、好ましくは[<5]、より好ましくは[<4]、さらにより好ましくは[0.01〜3]に収まる。
・カルボン酸の金属塩、リン酸から生成する有機リン化合物およびそれらの混合物を含む群、より好ましくはそれらで構成される群;
・より好ましくは、酢酸の金属塩、特定には酢酸リチウムおよび酢酸カルシウム、およびリン酸トリメチルを含む下位群、より好ましくはそれらで構成される下位群
における少なくとも1種の光安定剤を含む。
この目的のために、少なくとも1種のポリエステルPE2”の固相ポスト縮合(post-condensation in the solid state)により得られたPE2が好ましく、より好ましくは芳香族ポリエステル、さらにより好ましくはポリエチレンテレフタレートである。
本発明に係るフィルムの粒子は、例えば2種のコモノマーを使用してPE2”を調製する間、すなわち例えばジメチルテレフタレートとジエチレングリコールとを交換する工程の間に生じる。これらの粒子は、コモノマーの一方および/または他方、例えばDMT(ジメチルテレフタレート)と、例えば交換期間中に使用される反応助剤の少なくとも1種との反応から生成する。これらの助剤は、特定には、酢酸リチウム、酢酸カルシウムおよびリン酸トリメチルであり得る。
粒子がこのような由来のために、例えばマスターバッチ中でポリエステルに導入される外部からの粒子に関して、粒子とポリエステルの高分子鎖とのより優れた相互浸透/粘着が可能になる。これらの固有の粒子は、特定には以下の利点を有する:
・伸長中に誘発される粘着力低下(de-cohesion)を制限することにより、ヘイズの減少およびTLTの増加をもたらす;
・摩耗しやすさを制限することにより、表面上の層をより薄くしてヘイズをより良好に制御し限定することを可能にする;
・外部からの粒子の導入を回避または制限することにより、加水分解に関するフィルムの全体的な性能を改善する。
さらに、本発明に係るフィルムは、以下の注目すべき項目の少なくとも1つを満たす:
・ISO4892−3、方法A、サイクル1に従って行われた紫外線時効処理の前および後に測定されたフィルムの黄変(デルタb)が、以下に示される範囲:好ましくは[<4]、より好ましくは[<3]、さらにより好ましくは[<2]である;
・フィルムのグローバル平面SST率(global planar SST modulus、GPSM)が、kgf/mm2で、以下に示される範囲:好ましくは[440〜465]、より好ましくは[445〜465]、さらにより好ましくは[450〜465]である;
・フィルムの総厚さが、μmで、以下に示される範囲:好ましくは[4〜500]、より好ましくは[6〜350]、さらに好ましくは[8〜250]である;
・本発明に係るフィルムは、難燃剤;ラジカルスカベンジャー(より好ましくはオリゴマーまたはポリマーHALS);およびそれらの混合物を含む群より選択される少なくとも1種の添加剤を含む;
・本発明に係るフィルムは、その側面の少なくとも1つに少なくとも1つのコーティングを含み、前記コーティングは、共押出し、コーティング、押出しコーティング、周囲空気下またはガスの存在下でのコロナ処理、真空蒸着、プラズマ処理または物理化学的な真空蒸着により得られる。
(i)例えば上記で定義したような少なくとも1種のPE1および少なくとも1種のPE2を合成または用意すること;
(ii)場合によってポリエステルを予備乾燥すること;
(iii)ポリエステルを加熱して、それらを溶融させて可鍛性(展性、malleable)にすること;
(iv)融解させたポリエステルを押し出し、より好ましくはフラットダイのバイアスによって、多層フィルムに加工すること;
(v)より好ましくは冷却ドラムで、多層フィルムを迅速に冷却(クエンチ)し、凝固させること;
(vi)所与の延伸温度Tsで多層フィルムの縦方向および横方向に二軸延伸すること;
(vii)所与の加熱温度Thで二軸延伸フィルムを加熱することによってヒートシールすること
を含む、前記方法にも関する。
好ましくは、本発明に係るラミネートは、本発明のフィルムとそれが取り入れられたPVパネルの裏面(バックシート)を形成するラミネートの他のフィルムとの境界において、4N/15mmより大きいかまたはそれに等しい剥離強度(90°で)を有する。
本発明に係る多層ポリエステルフィルムは、上述の特性(a)(b)(c)(d)の少なくとも1つが求められる、磁気材料の適用、電気機器の適用、例えばキャパシタ、およびパッケージングの適用、建築物のための屋外の装飾的な適用、および特定にはPVセル適用などの様々な適用に好適である。
例えば、本発明に係る多層透明ポリエステルフィルムは、光起電力モジュールの裏面(バックシート)の一部であってもよく、図1にその構造を示す。光起電力モジュールは、日光を電気に変換するシステムである。好ましくは、光起電力セルの構造は、全光透過性の材料(1)(例えばガラス)、光起電力バッテリーのセル(2)、充填された樹脂層(3)(カプセル化層)、光起電力セルの後部保護ラミネート(4)(バックシート)およびリードワイヤー(5)を含む。透明な光起電力モジュールの場合、後部保護ラミネート(または、いわゆる裏面またはバックシート)は、透明な材料である。
図2に、光起電力モジュールの後部保護ラミネート(4)の一部である本発明のフィルムを示す。これは、5つの上述の特性(a)(b)(c)(d)(e)の少なくとも1つを改善する、より好ましくはPETで作製された外層(AおよびC)、およびPETで作製されたコア層(B)を使用して達成された3層のポリエステルフィルムである。
外層AおよびCのPETは、PE2と名付けられたPETである。
PE1:
・PE1=PEα
第一の好ましい実施態様において、PE1は、リン化合物としてアルカリ金属リン酸塩を、1.3モル/メートルトン〜3.0モル/メートルトンの量で含み、別のリン化合物のケースでは、リン酸を、アルカリ金属リン酸塩の量の0.4〜1.5倍(1モル当たり)の量で含むポリエステル樹脂組成物によって形成されたPEαである。耐加水分解性の観点から、本発明によるポリエステル樹脂組成物にとって、その酸成分が、芳香族ジカルボン酸成分を95モル%またはそれより多くの量で含有することが必要である。特に、機械的特徴を考慮すれば、テレフタル酸成分が好ましい。機械的特徴および熱的特徴の観点から、グリコール成分が、2〜4個の炭素原子を有する直鎖アルキレングリコールを95モル%またはそれより多くの量で含有することも必要である。
ポリエステル樹脂組成物PE1は、より好ましくはポリエチレンテレフタレートの組成物であり、ここでCOOH末端基の量の増加は、飽和蒸気下において155℃で4時間行われた湿式加熱処理の前および後に測定した場合、90当量/メートルトン、より好ましくは20当量/メートルトンまたはそれ未満、さらにより好ましくは15当量/メートルトンまたはそれ未満である。
この第二の実施態様において、PEλは、PEαとは異なり、好ましくは芳香族ポリエステル、より好ましくはポリエチレンテレフタレートである。PEλは、例えば、
・いずれもポリエチレンテレフタレートで構成されるか、
・あるいはエチレン単位の代わりにシクロヘキシルジメチロール単位を含有するポリエチレンテレフタレートコポリエステル単独またはその混合物で形成され(特許US−A−4,041,206またはEP−A−0408042を参照)、
・あるいはイソフタレート単位を有するポリエステル部分とのポリエチレンテレフタレートコポリエステル単独またはその混合物で構成され(特許EP−B−0515096を参照)、
・あるいは例えば共押出しを介して得られた異なる化学的性質を有するポリエステルの数々の層で構成される。
芳香族酸の例として、ナフタル酸(lphthalic)、テレフタル酸、イソフタル酸、2,5−ナフタレンジカルボン酸、および2,6−ナフタレンジカルボン酸を挙げることができる。これらの酸は、それより少量の1つまたはそれより多くの脂肪族または脂環式ジカルボン酸、例えばアジピン酸、アゼライン酸、テトラまたはヘキサヒドロテレフタル酸と組み合わせることができる。脂肪族ジオールの非限定的な例として、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、脂環式ジオール(シクロヘキサンジメタノール)、ネオペンチルグリコールを挙げることができる。これらのジオールは、別々に、またはそれらの組み合わされた混合物として使用することができる。好ましくは、フィルム形成性の結晶化可能なポリエステルは、ポリテレフタレートまたはアルキレンジオールポリナフタレンジカルボキシレート、および特定にはポリエチレンテレフタレート(PET)もしくは1,4−ブタンジオールまたは少なくとも80モル%のエチレングリコールテレフタレート単位を有するコポリエステルである。
PE2は、例えばPET前駆体PE2”を使用して得られる。PE2”の合成の場合、例えば、ジメチルテレフタレートとジエチレングリコールとの混合物、0.025〜0.035重量%の三酸化アンチモン、0.085〜0.95重量%の酢酸カルシウム、0.165〜0.185重量%の酢酸リチウムおよび0.175〜0.190重量%のリン酸トリメチルの添加がなされる。反応の第一の工程は、三酸化アンチモンによって触媒されるエステル交換反応または交換である。この交換工程中に、本発明に係るフィルムの内部粒子が得られる。これらの粒子は、DMT(ジメチルテレフタレート)と、交換期間中に導入された3種の化合物である酢酸リチウム、酢酸カルシウムおよびリン酸トリメチルとの反応から生成する。これらは、リチウム、カルシウムおよびリンの錯塩で構成される。さらなる詳細は、EP0310677B1(8頁)を参照されたい。
本発明によれば、フィルムの層の少なくとも1つ、より好ましくはフィルムの外層の少なくとも1つは、好ましくは、トリアジンタイプの紫外線吸収剤およびそれらの混合物を含む群より選択される少なくとも1種の紫外線安定剤を包含し、ここで紫外線安定剤の総濃度は、p/pの%で、以下に示される範囲:好ましくは[0,01〜35]、より好ましくは[0,03〜25]、さらにより好ましくは[0,05〜20]、さらにより好ましくは[0,1〜10]、さらにより好ましくは[0,1〜5]である。
光安定剤は、「Additives for plastics on book, John Murphy、第2版、2001、Elsevier Advanced Technology」という著作に記載されているものなどの公知の製品の数々の群、より具体的には特許US−B−6593406に記載されているものなどのPETフィルムから選択することができる。
− ベンゾフェノン、ベンゾトリアゾール、ベンゾオキサジノンおよびトリアジンなどの、抗酸化剤または紫外線吸収剤の群;
−単独の、または抗酸化剤と組み合わせた、立体障害アミン光安定剤(HALS)の群
を挙げることができる。
本発明の可能性によれば、外層の少なくとも1つは、フィラー粒子を取り入れており、ここでフィラー粒子は、
− 無機物質であり、
− 好ましくは、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、酸化ジルコニウム、二酸化チタン、酸化スズ、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、リン酸カルシウム、ゼオライト、ヒドロキシアパタイト、ケイ酸アルミニウムおよびそれらの混合物の粒子を含むおよびからなる群より選択され、
− 好ましくは、好ましくは0.03μm〜5.5μmのd50の中位径を有するか、または好ましくは約0.03μm〜5.5または6.0μmの平均粒度を有し、
− 好ましくは、好ましくは>0.9ml/gの多孔質体積を有する多孔質である。
本発明のフィルムは、接着力、帯電防止性能、滑りおよび巻き取り性能を改善するために、少なくとも一方の側に表面処理がなされていてもよい。表面処理は、物理的な表面処理(例えば紫外線、周囲空気下またはガスの存在下でのコロナ処理、真空蒸着、プラズマ処理またはプラズマ支援気相化学蒸着)、または化学的な表面処理(例えばアクリル酸、コポリエステル、ポリエステルまたはポリウレタンベースの調合物のコーティング)であり得る。
本発明は、ラミネート、特定には光起電力パネルのバックシートのためのラミネートを包含する。本発明に係るラミネートは、例えば、4Nより大きいかまたはそれに等しい剥離強度(90°)を有し、これは、本発明のフィルムとそれが取り入れられたPVパネルの裏面(バックシート)の他の層との境界において改善された接着特性に相当する。前記剥離強度(90°)は、以下で説明される方法に従って測定される。
グローバル平面音波弾性率(Global planar sonic modulus、GPSM)
日本の野村商事株式会社によって製造されたSST−250音波式シート試験器を使用して音波方法によるフレキシブルなバリア材料の音波弾性率を決定するために、規格ASTMF89−68に従って所与の距離にわたり所与の方向で超音波パルスの速度が測定される。「弾性率」は、実験的な相関を使用して計算される:
E=92×v2
式中、
E=kgf/mm2で示される弾性率、
v=km/秒で示されるサンプル中での超音波の伝播速度。
1,2−ジクロロベンゼン/フェノールが50/50の溶媒混合物100mL中で少なくとも120℃で30分間、所与の量のサンプル(ポリマーまたはフィルム)を溶解させることにより、サンプル溶液を得る。冷却後、ウベローデ(Ubbelohde)粘度計を用いてサンプル溶液の溶出時間を測定する。サンプルの固有粘度値IVを、以下の相関を使用して規格ISO1628/5に従って計算する。
相対粘度ηrは、
ηr=η/η0=t×ρ/t0×ρ0
によって示され、式中、
t0およびρ0は、溶出時間および溶媒混合物の密度であり、
tおよびρは、溶出時間およびサンプル溶液の密度である。
ηspと固有粘度IVとの相関は、
(ηsp/C)=IV+k×IV2×C
によって示され、式中、
(ηsp/C)は、粘度の数値であり、
Cは、溶液中のポリマーの濃度であり、
Kは、定数である。
株式会社リガクによって製造された蛍光X線分析器(モデル番号:3270)を使用して測定を実行した。
株式会社日立製作所によって製造された原子吸光度法(偏光ゼーマン原子吸光光度計180−80、化学炎:アセチレン−空気)によって測定を実行した。
末端カルボキシル基の濃度は、いわゆる滴定方法によって測定される。特定には、0.5gのサンプルを溶解させ、冷却し、3mlのCH2C12を添加する。
同じ方法で、溶媒混合物である17/1のo−クレゾール/H2Oのブランクサンプルが滴定される。
(V−Vo)t/P;
Vo(L):ブランクサンプルの滴定に使用されるKOH体積;
P(g):サンプル重量;
V(L):サンプルの滴定に使用されるKOH体積;
t:KOH溶液濃度(0.02Nまたは0,02モル/l)。
本明細書の上記で述べられた小さい吸熱ピーク温度Tmetaは、示差走査熱量測定(パーキン−エルマー(Perkin-Elmer)のDSCダイヤモンド)によって測定される。この方法は、ポリマーの温度遷移を研究するのに使用される。ポリマーは、窒素流下で250℃(10℃/分)まで加熱される。
耐加水分解性を特徴付けるために、高圧雰囲気格納容器であるSYSTEC VE−100で、以下の条件:温度121℃、相対湿度100%、圧力2barを用いたPCT(プレッシャークッカー試験)での促進エージングで、ポリエステルフィルムを処理する。エージング試験の60時間後に、フィルムの破断点伸び(EB)の保持率が測定される。
光安定性を特徴付けるために、UVCONデバイス(アトラス(Atlas))で、ISO4892−3方法A、サイクル1に従った試験条件を用いた促進エージング試験でポリエステルフィルムを処理する:
− ランプのタイプ:1A(UVA340)(蛍光灯);
− 露出サイクル:60℃(±3℃)の温度、乾燥した条件で8時間の紫外線照射(340nmで0.76W・m−2・nm−1)を行った後、結露状態、温度50℃(±3℃)、相対湿度100%の雰囲気(消灯)で4時間のエージングを行う。露出サイクルは、最小で1000回まで行われる(以下の実施例の表を参照)。エージング試験後、フィルムの光安定性を特徴付けるために、破断点伸び(EB)の保持率およびデルタb*を測定する。
摩擦係数は、ASTM D1894に従って、水平の試験台、スレッド、およびスレッドと試験台との相対的な動きをもたらす駆動メカニズムからなる装置を使用して測定される。摩擦は、互いに接触して存在する2つの表面が滑動に対して発生させる抵抗を表す。
滑動開始時の「閾値」に相当する静的摩擦係数μSは、方程式:
kS=FS/FP
によって示され、式中、
FSは、ニュートンでの静的摩擦力であり、
FPは、ニュートン=1.96Nでスレッドの質量によって加えられる垂直力である。
kD=FD/FP
によって示され、式中、
FDは、ニュートンでの動摩擦力であり、
FPは、ニュートン=1.96Nでスレッドの質量によって加えられる垂直力である。
粒子の中位径d50(μmで示される)を、標準的な方法を使用して、マルバーン(Malvern)製のマスターサイザー(masterSizer)でレーザーにより測定した。試験のために、試料をリン酸含有水(1g/lのNa2P2O7・10H2O)と共にセル中に置く。次いで試験デバイス中にセルを置く。試験手順は自動であり、d50値の数学的な決定を包含する。d50は、粒径の累積分布曲線によって決定される。50%の縦座標と分布曲線との交差点は、横座標軸上にd50値を直接示す。
ヘイズは、サンプルによる光の拡散を特徴付ける。ヘイズが増加すればする程、透明性がより低くなる。ヘイズは、フィルム通過中のアークの2.50°より大きい平均量でフィルム表面に対して垂直から逸れる透過光のパーセンテージとして決定される。
光学的に、材料の透過率は、材料を通過する光束の割合である。これは透過係数とも称され、写真分野では透明性とも称される。
加水分解によるエージング後の伸びの保持率
破断点伸びは、ASTM D−882に従って、1kNの検出器が備えられたインストロン(INSTRON)5543動力計を用いて測定される。流れ方向(MD)すなわちフィルムの縦方向で切断されたサンプルの寸法は、100×15mmに統一される。エージング前の破断点伸びは、100%に等しいとみなされる。
破断点伸びの保持率は、PCT試験の60時間後に、高圧雰囲気格納容器であるSYSTEC VE−100で、121℃、100%のRHおよび2barの圧力下で測定される。サンプルは、以下の分類に従って評価される:
− A:保持率が60%またはそれより高い:優れたとみなされる;
− B:保持率が40〜60%である:中程度とみなされる;
− C:保持率が40%未満である:不十分とみなされる。
UVCONデバイスで曝露促進試験を行った後、フィルムの着色は、ミノルタのCM−508d分光比色計を用いた透過測定によってb*値として測定される。色の測定は、ISO7724(03/1988)(正反射を含む。D65光源下)に従ってなされ、屋外の曝露促進試験(UVCON中で1000時間)後のb*値と屋外の曝露促進試験前のb*値との差が計算される:
デルタb*=エージング後のb*−エージング前のb*。
− A:デルタb*<2.0:有意に優れた光安定性;
− B:デルタb*2〜4:改善された光安定性;
− C:デルタb*>4:不良な光安定性。
TTLは、ASTM D−1003に従って、BYK−ガドナー(BYK-Gardner)のヘイズガードプラス(HazeGuard Plus)ヘイズメーターを使用して測定される。
− A:TTL>88%:優れたとみなされる;
− B:TTLが80〜88%である:中程度とみなされる;
− C:TTL<80%:不十分とみなされる。
ヘイズは、ASTM D−1003に従って、ヘイズガード(Hazegard)(登録商標)XL211計測器(Bykガドナー製造)を使用して決定される。ヘイズ値が低ければ低い程、フィルムの光学特性はより優れている。
− A:ヘイズ<2.5%:優れたとみなされる;
− B:ヘイズが2.5〜3.5%である:中程度とみなされる;
− C:ヘイズ>3.5%:悪いとみなされる。
摩擦係数は、ASTM D1894に従って測定される。摩擦は、ポリエステルフィルムの「C」面に対して滑動するポリエステルフィルムの「A」面の抵抗を表す(A面およびC面は図2で定義される)。
− A:動摩擦係数μD<0.50:優れたとみなされ、そのフィルムは、取り扱いし易い;
− B:動摩擦係数μDが0.50〜0.65である:中程度とみなされる;
− C:動摩擦係数μD>0.65%:許容できないとみなされ、そのフィルムは取り扱いし難く、変換工程中にブロッキング現象を受ける。
GPSMは、ASTM F89−68に従って測定され、kgf/mm2で示される。
本発明のフィルムは、以下の分類に従ってGPSMを得ることを目的とする:
− A:GPSM>450kgf/mm2:優れたとみなされる;
− B:GPSMが440〜450kgf/mm2である:中程度とみなされる;
− C:GPSM>440kgf/mm2:許容できないとみなされる。
ラミネートで使用した場合のフィルムの挙動を接着試験を用いて試験した。ラミネートが意図されたフィルムの側を、接着剤の沈着(5μm)の前に、コロナ処理する。ウレタン接着剤(Takerakku A-1106/Takeneto A-23、6/1)を45℃で45秒乾燥させる。サンプル(幅15mm)に50℃で96時間のエージングを行う。
剥離強度は、以下の分類に従って決定される:
− A:剥離強度>5N:優れた接着力;
− B:剥離強度が4〜5Nである:中程度の接着力;
− C:剥離強度<4N:許容できない接着力。
以下の実施例および比較例のフィルムは全て二軸延伸多層透明フィルムであり、ここでこのフィルムは、少なくとも2つのポリエステル層を含み、それぞれ二軸延伸透明PETであるPE1を含むコア層であり、二軸延伸透明PETであるPE2を含む少なくとも1つの外層である。2つの外層がある場合、それらは、同一でもよいしまたは異なっていてもよい。フィルムを、TLT、ヘイズ、耐加水分解性(伸びの保持率)、光安定性(デルタb*)、COFおよび接着力に関して評価した。そのために、ISO4892−3に係る試験条件下でのUVCON(アトラス)デバイスでの促進エージング試験、および高圧雰囲気格納容器であるSYSTEC VE−100での促進PCTエージング試験でフィルムを処理した
表1に結果を示す。
アルカリ金属リン酸塩を1.7モル/メートルトンの量で、およびリン酸をアルカリ金属リン酸塩の量の0.66倍(1モル当たり)の量で含み、COOH末端基の量が11当量/メートルトンであり、優れた長期耐加水分解性を有するPEα(PE1)を有するポリエステル樹脂組成物の顆粒、紫外線吸収剤のマスターバッチ(UVMB)の顆粒およびポリエステルPE2の顆粒を乾燥させ、回転式冷却ドラム上でフラットダイを介して融解させ、押し出して、延伸されていない3層の透明フィルムを得た。延伸されていない3層の透明フィルムを、所与の延伸温度Tsでの縦方向および横方向の延伸に供し、最後に熱固定および耐加水分解性の制御の目的で熱固定温度Thに晒した。Tmetaに対応する低い吸熱ピークは、215℃で測定される。
実施例2
実施例1で使用されたものと同一な優れた長期耐加水分解性を有するPEα(PE1)を有するポリエステル樹脂組成物の顆粒、紫外線吸収剤のマスターバッチ(UVMB)の顆粒およびポリエステルPE2の顆粒を乾燥させ、回転式冷却ドラム上でフラットダイを介して融解させ、押し出して、延伸されていない3層の透明フィルムを得た。延伸されていない3層の透明フィルムを、所与の延伸温度Tsでの縦方向および横方向の延伸に供し、最後に熱固定および耐加水分解性の制御の目的で熱固定温度Thに晒した。Tmetaに対応する低い吸熱ピークは、213℃で測定される。
ポリエステルPE2は、実施例1で使用されたものと同一である。
実施例3
実施例1で使用されたものと同一な優れた長期耐加水分解性を有するPEα(PE1)を有するポリエステル樹脂組成物の顆粒、紫外線吸収剤のマスターバッチ(UVMB)の顆粒およびポリエステルPE2の顆粒を乾燥させ、回転式冷却ドラム上でフラットダイを介して融解させ、押し出して、延伸されていない2層の透明フィルムを得た。延伸されていない2層の透明フィルムを、所与の延伸温度Tsでの縦方向および横方向の延伸に供し、最後に熱固定および耐加水分解性の制御の目的で熱固定温度Thに晒した。Tmetaに対応する低い吸熱ピークは、214℃で測定される。
ポリエステルPE2は、実施例1で使用されたものと同一である。
実施例4
アルカリ金属リン酸塩を1.7モル/メートルトンの量で、およびリン酸をアルカリ金属リン酸塩の量の0.66倍(1モル当たり)の量で含み、COOH末端基の量が11当量/メートルトンであり、優れた長期耐加水分解性を有するPEαのPE1を有するポリエステル樹脂組成物の顆粒、ポリエステルPE2の顆粒を乾燥させ、回転式冷却ドラム上でフラットダイを介して融解させ、押し出して、延伸されていない2層の透明フィルムを得た。延伸されていない2層の透明フィルムを、所与の延伸温度Tsでの縦方向および横方向の延伸に供し、最後に熱固定および耐加水分解性の制御の目的で熱固定温度Thに晒した。Tmetaに対応する低い吸熱ピークは、215℃で測定される。
表1に結果を示す。
実施例1で使用されたものと同一な優れた長期耐加水分解性を有するPEα(PE1)を有するポリエステル樹脂組成物の顆粒、紫外線吸収剤のマスターバッチ(UVMB)の顆粒およびポリエステルPE2の顆粒を乾燥させ、回転式冷却ドラム上でフラットダイを介して融解させ、押し出して、延伸されていない3層の透明フィルムを得た。延伸されていない3層の透明フィルムを、所与の延伸温度Tsでの縦方向および横方向の延伸に供し、最後に熱固定および耐加水分解性の制御の目的で熱固定温度Thに晒した。Tmetaに対応する低い吸熱ピークは、213℃で測定される。
ポリエステルPE2は、実施例1で使用されたものと同一である。
表1に結果を示す。
実施例6
アルカリ金属リン酸塩を含まず、COOH末端基の量が34当量/メートルトンであるポリエステル樹脂組成物の顆粒PEλ(PE1)、紫外線吸収剤のマスターバッチ(UVMB)の顆粒およびポリエステルPE2の顆粒を乾燥させ、回転式冷却ドラム上でフラットダイを介して融解させ、押し出して、延伸されていない3層の透明フィルムを得た。延伸されていない3層の透明フィルムを、所与の延伸温度Tsでの縦方向および横方向の延伸に供し、最後に熱固定および耐加水分解性の制御の目的で熱固定温度Thに晒した。Tmetaに対応する低い吸熱ピークは、213℃で測定される。
ポリエステルPE2は、実施例1で使用されたものと同一である。
COFが測定できないため(kd>1)、フィルムは取り扱い不可能である。
高圧雰囲気格納容器であるSYSTECVE−100での60時間の促進PCT試験後にMD方向(流れ方向)で測定された破断点伸びの保持率は、9%(60時間のPCT)である。フィルムの耐加水分解性は、例えば光起電力適用にとって許容できない。
本発明は以下の発明の開示を包含する。
[1]
二軸延伸透明多層フィルムであって、
それぞれ同一でもよいしまたは異なっていてもよいコア層と少なくとも1つの外層との、少なくとも2層のポリエステルを含み、
ここで、
i)少なくともコア層は、少なくとも二軸延伸透明ポリエステルPE1、好ましくは芳香族ポリエステル、より好ましくはポリエチレンテレフタレートを含有し、
ii)外層の少なくとも1つは、少なくとも二軸延伸ポリエステルPE2、好ましくは芳香族ポリエステル、より好ましくはポリエチレンテレフタレートを含み、他方では、少なくとも1種の金属化合物と少なくともPE2の前駆体PE2”のモノマーまたはオリゴマー単位との反応から生成した一部の粒子を含み、前記粒子は、μmで、好ましくは0.5〜5.0、より好ましくは1.0〜4.0、さらにより好ましくは1.5〜3.0で構成されるd50を有する、上記フィルム。
[2]
PE1が、ポリエステルPEα、好ましくは芳香族ポリエステル、より好ましくはポリエチレンテレフタレートであり、
・アルカリ金属リン酸塩を1.3モル/トン〜3.0モル/トンの濃度で含み、
一部のリン酸をアルカリ金属リン酸塩の濃度の0.4〜1.5倍(1モル当たり)の濃度で含み、
・飽和蒸気下において155℃で4時間行われた湿式加熱処理の前および後の間のPE1におけるCOOHの増加は、90当量/トンまたはそれ未満である、[1]に記載のフィルム。
[3]
PE1が、PEαとは異なり、ポリエステルPEλ、好ましくは芳香族ポリエステル、より好ましくはポリエチレンテレフタレートである、[1]または[2]に記載のフィルム。
[4]
外層の少なくとも1つが、少なくともPE2、ならびに少なくともPEαおよび/または少なくともPEλを含む、[1]〜[3]のいずれか一項に記載のフィルム。
[5]
PE1およびPE2の量ならびに各層の厚さが、
・フィルムのヘイズが、3.0未満かまたはそれに等しく、好ましくは2.5未満かまたはそれに等しく、
・Kd(動摩擦係数)が、0.65より少ないかまたはそれに等しく、好ましくは0.55より少ないかまたはそれに等しく、より好ましくは0.50より少ないかまたはそれに等しい
ように選択される、[1]〜[4]のいずれか一項に記載のフィルム。
[6]
層の少なくとも1つ、好ましくは外層の少なくとも1つが、少なくとも光安定剤を含む、[1]〜[5]のいずれか一項に記載のフィルム。
[7]
内部粒子を形成するためにPE2の前駆体PE2”の少なくとも1つのモノマーまたはオリゴマー単位と反応することができる金属化合物が、
・カルボン酸の金属塩、リン酸から生成した有機リン化合物、およびそれらのブレンドを含む群、好ましくはそれらで構成される群;
・好ましくは、酢酸の金属塩、特に酢酸リチウムおよび酢酸カルシウムおよびリン酸トリメチルを含む下位群、好ましくはそれらで構成される下位群
から選択される、[1]〜[6]のいずれか一項に記載のフィルム。
[8]
PE2が、固相ポスト縮合により、少なくとも1種のポリエステルPE2”、好ましくは芳香族ポリエステル、より好ましくはポリエチレンテレフタレートから得られる、[1]〜[7]のいずれか一項に記載のフィルム。
[9]
コア層、およびコア層の一方の側に少なくとも1つの外層、およびコア層の逆側に少なくとも1つの外層を含む、[1]に記載のフィルム。
[10]
[1]〜[9]のいずれか一項に記載の二軸延伸多層ポリエステルフィルムの製造方法であって、
(i)[1]〜[9]のいずれか一項に記載の少なくとも1種のPE1および少なくとも1種のPE2を合成または用意すること;
(ii)場合によってポリエステルを予備乾燥すること;
(iii)ポリエステルを加熱して、それらを溶融させて可鍛性にすること;
(iv)溶融させたポリエステルを押し出し、好ましくはフラットダイを介して、それらを多層フィルムに使用すること;
(v)好ましくは冷却ドラムで、多層フィルムを迅速に冷却(クエンチ)し、凝固させること;
(vi)所与の延伸温度Tsで多層フィルムの縦方向および横方向に二軸延伸すること;
(vii)所与の加熱温度Thで二軸延伸フィルムを加熱することを含む、前記製造方法。
[11]
[1]〜[9]のいずれか一項に記載のフィルムまたは[10]に記載の方法により得られたフィルムを含むラミネート。
[12]
裏面(バックシート)に、[10]に記載の方法によって入手可能な[1]〜[9]のいずれか一項に記載のフィルム、または[11]に記載のラミネートが含まれる、透明な光起電力パネル。
Claims (7)
- 二軸延伸透明多層フィルムであって、
コア層と少なくとも1つの外層との、少なくとも2層のポリエステルを含み、
ここで、
i)少なくともコア層は、少なくとも、ポリエチレンテレフタレートである二軸延伸透明ポリエステルPE1を含有し、当該ポリエチレンテレフタレートは、
・アルカリ金属リン酸塩を1.3モル/トン〜3.0モル/トンの濃度で含み、一部のリン酸をアルカリ金属リン酸塩の濃度の0.4〜1.5倍(1モル当たり)の濃度で含み、
・飽和蒸気下において155℃で4時間行われた湿式加熱処理の前および後の間のPE1におけるCOOHの増加は、90当量/トンまたはそれ未満であり、
ii)外層の少なくとも1つは、少なくとも、ポリエチレンテレフタレートである二軸延伸ポリエステルPE2を含み、他方では、少なくとも1種の金属化合物と少なくともPE2の前駆体PE2”のモノマーまたはオリゴマー単位との反応から生成した一部の粒子を含み、前記粒子は、1.5〜3.0μmで構成されるd50を有し、前記PE2は、固相ポスト縮合により、少なくとも1種の、ポリエチレンテレフタレートであるポリエステルPE2”から得られ、
iii)外層の少なくとも1つが、少なくともPE2、および少なくともPE1を含み、
iv)層の少なくとも1つが、少なくとも光安定剤を含む
上記フィルム。 - PE1およびPE2の量ならびに各層の厚さが、
・フィルムのヘイズが、3.0未満かまたはそれに等しく、
・Kd(動摩擦係数)が、0.65より少ないかまたはそれに等しい
ように選択される、請求項1に記載のフィルム。 - 内部粒子を形成するためにPE2の前駆体PE2”の少なくとも1つのモノマーまたはオリゴマー単位と反応することができる金属化合物が、
・酢酸の金属塩およびリン酸トリメチルを含む群
から選択される、請求項1または2に記載のフィルム。 - コア層、およびコア層の一方の側に少なくとも1つの外層、およびコア層の逆側に少なくとも1つの外層を含む、請求項1に記載のフィルム。
- 請求項1〜4のいずれか一項に記載の二軸延伸多層ポリエステルフィルムの製造方法であって、
(i)請求項1〜4のいずれか一項に記載の少なくとも1種のPE1および少なくとも1種のPE2を合成または用意すること;
(ii)場合によってポリエステルを予備乾燥すること;
(iii)ポリエステルを加熱して、それらを溶融させて可鍛性にすること;
(iv)溶融させたポリエステルを押し出し、それらを多層フィルムに使用すること;
(v)多層フィルムを迅速に冷却(クエンチ)し、凝固させること;
(vi)所与の延伸温度Tsで多層フィルムの縦方向および横方向に二軸延伸すること;
(vii)所与の加熱温度Thで二軸延伸フィルムを加熱することを含む、前記製造方法。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載のフィルムまたは請求項5に記載の方法により得られたフィルムを含むラミネート。
- 裏面(バックシート)に、請求項5に記載の方法によって入手可能な請求項1〜4のいずれか一項に記載のフィルム、または請求項6に記載のラミネートが含まれる、透明な光起電力パネル。
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