KR101496514B1 - Method of producing polyester film, polyester film for solar cell, and solar cell module - Google Patents
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Abstract
(과제) 높은 내가수 분해성을 갖는 폴리에스테르 필름을 제조하는 폴리에스테르 필름 제조 방법, 높은 내가수 분해성을 갖는 태양 전지용 폴리에스테르 필름 및 발전 효율의 안정성이 우수한 태양 전지 모듈을 제공한다.
(해결 수단) 부피 밀도가 0.2 ∼ 0.7 인 플러프를 10 질량% ∼ 50 질량% 함유하고, 함수율이 20 ppm ∼ 100 ppm 이고, 고유 점도가 0.70 dl/g ∼ 1.2 dl/g 이고, 또한 온도가 100 ℃ ∼ 160 ℃ 인 폴리에스테르 원료 수지를, 2 축 압출기의 원료 공급구에 공급하는 원료 수지 공급 공정과, 상기 폴리에스테르 원료 수지를 용융 혼련하여 용융 수지로 하고, 또한 상기 2 축 압출기로부터 상기 용융 수지를, 상기 폴리에스테르 원료 수지의 융점 Tm 에 대해 Tm + 20 ℃ ∼ Tm + 30 ℃ 에서 배출하는 용융 수지 배출 공정과, 상기 용융 수지를 필름상으로 성형하는 성형 공정을 포함하는 폴리에스테르 필름 제조 방법이다.A process for producing a polyester film having high hydrolysis resistance, a polyester film for solar cell having high hydrolysis resistance, and a solar cell module having excellent stability of power generation efficiency.
(1) A nonwoven fabric comprising 10 to 50 mass% of a fluff having a bulk density of 0.2 to 0.7, a water content of 20 to 100 ppm, an intrinsic viscosity of 0.70 dl / g to 1.2 dl / g, A raw material resin feeding step of feeding a polyester raw material resin having a temperature of 100 to 160 DEG C to a raw material feed port of a twin screw extruder; and a step of feeding the polyester raw material resin into a molten resin, A molten resin discharging step of discharging the resin at a temperature of Tm + 20 占 폚 to Tm + 30 占 폚 with respect to the melting point Tm of the polyester raw resin; and a molding step of molding the molten resin into a film form to be.
Description
본 발명은, 폴리에스테르 필름의 제조 방법, 태양 전지용 폴리에스테르 필름 및 태양 전지 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a production method of a polyester film, a polyester film for a solar cell, and a solar cell module.
최근, 여러 가지 용도에 적용할 수 있도록, 수지의 합성 방법, 가공 방법 및 성막 방법 등에 따라, 여러 가지의 특성이나 기능성을 갖는 폴리에스테르 필름의 개발이 요구되고 있다. 예를 들어, 태양 전지 용도의 수지 필름은, 지붕 위 등에 놓여, 비에 노출되는 태양 전지의 사용 환경에 대응한 내구성이나, 태양 전지의 발전 효율을 방해하지 않기 위한 투명성 등의 성질이 요구되고 있다. 또, 태양 전지 용도의 수지 필름으로는, 태양 전지 소자 (셀) 를 봉지하는 태양 전지용 봉지재 (간단히 「봉지재」라고도 한다) 나, 상기 봉지재를 외부로부터 보호하는 태양 전지용 백시트 등이 알려져 있다.In recent years, development of a polyester film having various properties and functionalities has been required to be applicable to various applications, depending on a synthesis method of a resin, a processing method, a film formation method and the like. For example, a resin film for use in a solar cell is required to have properties such as durability corresponding to the use environment of a solar cell exposed to rain, transparency not to hinder the power generation efficiency of the solar cell, . As a resin film for a solar cell, a solar cell encapsulant (simply referred to as "encapsulant") for encapsulating a solar cell element (cell) and a back sheet for a solar cell that protects the encapsulant from the outside are known have.
폴리에스테르에는, 통상적으로는 그 표면에 카르복실기나 수산기가 많이 존재하고 있고, 수분이 존재하는 환경에서는 가수 분해를 일으키기 쉬워, 시간 경과적으로 열화되는 경향이 있다. 그 때문에, 옥외 등의 항상 풍우에 노출되는 환경에 놓여지는 태양 전지 모듈 등에 사용되는 폴리에스테르는, 그 가수 분해성이 억제되고 있는 것이 요구된다.The polyester generally has a large number of carboxyl groups and hydroxyl groups on the surface thereof and tends to undergo hydrolysis in an environment in which water exists and tends to deteriorate with time. Therefore, it is required that the polyester used in a solar cell module or the like which is always placed in an environment exposed to weathering, such as outdoors, is suppressed in its hydrolysis ability.
폴리에스테르 수지에 내가수 분해성을 부여하려면, 가수 분해 반응의 촉매가 되는 말단 COOH 를 저감시키는 것을 생각할 수 있다. 말단 COOH 는 용융시의 가열에 의해 발생하기 때문에, 가소화 용융 압출기로 용융 성막하는 경우에는, 용융시의 발열을 완화시키는 것이 중요해진다.In order to impart hydrolysis resistance to the polyester resin, it is conceivable to reduce the terminal COOH which is a catalyst of the hydrolysis reaction. Since the terminal COOH is generated by heating at the time of melting, in the case of forming a melt film by a plasticizing melt extruder, it is important to alleviate the heat generation at the time of melting.
이러한 문제에 대해, 예를 들어, 발열을 억제하고 대량 생산을 달성하기 위해, 배럴의 내경이 140 ㎜ 이상인 벤트식 2 축 압출기를 사용하여, 단위 시간당의 압출량 Q 와 스크루 회전수 N 의 비 Q/N 이 일정한 범위 내가 되는 조건하에서 용융 압출을 실시하는 폴리에스테르 시트의 제조 방법이 개시되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조).To solve this problem, for example, in order to suppress heat generation and achieve mass production, a vent-type twin-screw extruder having an inner diameter of 140 mm or more is used and the ratio Q of the extrusion amount Q per unit time to the screw rotation number N / N is within a certain range (see, for example, Patent Document 1).
또, 원료 공급구로부터 폴리에스테르의 적어도 일부와 지방족 카르복실산의 금속염을 각각 독립적으로 첨가하는 폴리에스테르 조성물의 제조 방법에 있어서, 배관 표면에 부착되는 상기 금속염을 떨어뜨리기 위해서, 폴리에스테르의 일부의 부피 밀도를 0.6 이하로 하는 것이 개시되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 2 참조).In the method for producing a polyester composition in which at least a part of polyester and a metal salt of an aliphatic carboxylic acid are independently added from a raw material feed port in order to drop the metal salt adhering to the surface of the pipe, And a bulk density of 0.6 or less (see, for example, Patent Document 2).
폴리에스테르로서 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 를 사용하는 경우에는, PET 의 용융 성형시에 생기는 아세트알데히드의 발생량을 억제하기 위해, 폴리에스테르 수지 중의 함수율을 60 ∼ 500 ppm 로 조정하여, 용융 성형에 제공하는 폴리에스테르 수지의 성형 방법이 알려져 있다 (예를 들어, 특허문헌 3 참조).In the case of using polyethylene terephthalate (PET) as the polyester, in order to suppress the amount of acetaldehyde generated during the melt molding of PET, the water content in the polyester resin is adjusted to 60 to 500 ppm, A molding method of a polyester resin is known (see, for example, Patent Document 3).
또한, 압출기 내에서의 체류에 의한 열화를 억제함과 함께, 색조가 우수한 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 수지 조성물을 제조하기 위해서, 미리 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 및 개량재를 공급하는 설비를 불활성 가스로 치환함과 함께, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트 및 개량재 각각의 공급량 (체적량) 이상의 불활성 가스를 연속적으로 그 설비에 공급하면서 제조하는 것을 특징으로 하는, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트의 제조 방법이 개시되어 있다 (예를 들어, 특허문헌 4 참조).Further, in order to suppress the deterioration due to the retention in the extruder and to produce a polytrimethylene terephthalate resin composition excellent in color tone, a facility for feeding the polytrimethylene terephthalate and the modifying material in advance was substituted with an inert gas And a process for producing polytrimethylene terephthalate is disclosed in which an inert gas having a supply amount (volume) or more of each of polytrimethylene terephthalate and modifier is continuously fed to the equipment See Patent Document 4).
그러나, 특허문헌 1 ∼ 4 에 기재된 각 제조 방법에서는, 비에 노출되는 환경에 견딜 수 있는 내후성, 특히, 높은 내가수 분해성을 갖는 폴리에스테르 필름을 얻는 것이 곤란하였다.However, in each of the production methods described in Patent Documents 1 to 4, it has been difficult to obtain a polyester film having weather resistance, particularly high hydrolysis resistance, which can withstand exposure to rain.
본 발명은, 높은 내가수 분해성을 갖는 폴리에스테르 필름을 제조하는 폴리에스테르 필름 제조 방법, 높은 내가수 분해성을 갖는 태양 전지용 폴리에스테르 필름 및 발전 효율의 안정성이 우수한 태양 전지 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.The object of the present invention is to provide a polyester film production method for producing a polyester film having high hydrolysis resistance, a polyester film for solar cell having high hydrolysis resistance, and a solar cell module excellent in stability of power generation efficiency .
상기 목적을 달성하기 위해, 이하의 발명이 제공된다.In order to achieve the above object, the following invention is provided.
<1> 부피 밀도가 0.2 ∼ 0.7 인 플러프를 10 질량% ∼ 50 질량% 함유하고, 함수율이 20 ppm ∼ 100 ppm 이고, 고유 점도가 0.70 dl/g ∼ 1.2 dl/g 이고, 또한 온도가 100 ℃ ∼ 160 ℃ 인 폴리에스테르 원료 수지를, 2 축 압출기의 원료 공급구에 공급하는 원료 수지 공급 공정과, 상기 폴리에스테르 원료 수지를 용융 혼련하여 용융 수지로 하고, 또한 2 축 압출기로부터 용융 수지를, 폴리에스테르 원료 수지의 융점 Tm 에 대해 Tm + 20 ℃ ∼ Tm + 30 ℃ 에서 배출하는 용융 수지 배출 공정과, 상기 용융 수지를 필름상으로 성형하는 성형 공정을 포함하는 폴리에스테르 필름 제조 방법이다.The present invention provides a process for producing a polyester resin composition, which comprises the steps of: (1) mixing 10 to 50 mass% of fluff having a bulk density of 0.2 to 0.7, having a water content of 20 ppm to 100 ppm and an intrinsic viscosity of 0.70 dl / g to 1.2 dl / A feedstock supply step of feeding a polyester raw material resin having a melting point of from -20 ° C to 160 ° C to a raw material feed port of a twin screw extruder, and a step of supplying a molten resin from a twin screw extruder, At a temperature of Tm + 20 占 폚 to Tm + 30 占 폚 with respect to the melting point Tm of the polyester raw material resin; and a molding step of molding the molten resin into a film.
또한, 본 발명에 있어서의 폴리에스테르 원료 수지의 융점 Tm 이란, 시차 주사 열량 측정에 의해 구해지는 값을 말하는데, 폴리에스테르 원료 수지가 복수 종의 폴리에스테르 수지로 구성됨으로써, 2 개 이상의 융점을 갖는 경우에는, 가장 높은 융점을 가리킨다. 따라서, 폴리에스테르 원료 수지를 복수 종류 사용하는 경우에는, Tm 은 고융점 성분의 융점을 의미한다. 예를 들어, 폴리에스테르 원료 수지로서 폴리에틸렌테레프탈레이트〔PET〕와 CHDM 계 폴리에스테르 수지〔예를 들어, 폴리시클로헥산디메틸렌테레프탈레이트 (PCT)〕를 사용한 경우, PET 의 융점은 255 ℃ 이고, PCT 의 융점은 278 ℃ 인데, PET 와 PCT 를 혼합하여 사용하는 경우, 배출 온도의 기준이 되는 「폴리에스테르 원료 수지의 융점 Tm」= 278 ℃ 가 된다.The melting point Tm of the polyester raw material resin in the present invention refers to a value obtained by measurement of differential scanning calorimetry. When the polyester raw material resin is composed of plural kinds of polyester resins, , It indicates the highest melting point. Therefore, when a plurality of polyester raw material resins are used, Tm means the melting point of the high melting point component. For example, when polyethylene terephthalate (PET) and CHDM-based polyester resin (for example, polycyclohexanedimethylene terephthalate (PCT)) are used as the polyester raw material resin, the melting point of PET is 255 占 폚, and PCT Has a melting point of 278 캜. When a mixture of PET and PCT is used, the " melting point Tm of the polyester raw resin "
<2> 상기 2 축 압출기가, 적어도 1 개의 벤트공 (孔) 과, 상기 원료 공급구에 가장 가까운 벤트공보다 상기 원료 공급구에 가까운 위치에, 상기 폴리에스테르 원료 수지의 공급량의 1.1 배 ∼ 10.0 배의 질소 가스를 공급하는 제 1 질소 가스 공급구를 구비하는 상기 <1> 에 기재된 폴리에스테르 필름 제조 방법이다.≪ 2 > The twin screw extruder according to any one of claims 1 to 3, wherein the twin screw extruder is provided with at least one vent hole and a vent hole nearest to the raw material supply port, A method for producing a polyester film according to the above item <1>, comprising a first nitrogen gas supply port for supplying a nitrogen gas in a boat.
<3> 상기 2 축 압출기가, 상기 폴리에스테르 원료 수지를 가소화하는 니딩부를 갖는 스크루와, 상기 니딩부에 위치하고, 상기 폴리에스테르 원료 수지에 대해 질소 가스를 공급하는 제 2 질소 가스 공급구를 구비하는 상기 <1> 또는 상기 <2> 에 기재된 폴리에스테르 필름 제조 방법이다.<3> The twin-screw extruder according to any one of <1> to <4>, wherein the twin screw extruder has a screw having a kneading portion for plasticizing the polyester material resin, and a second nitrogen gas supply port located in the kneading portion for supplying nitrogen gas to the polyester material resin Is the polyester film production method according to < 1 >
<4> 상기 질소 가스 공급구에 있어서의 상기 질소 가스의 공급 속도가, 2 m/분 ∼ 50 m/분인 상기 <2> 또는 상기 <3> 에 기재된 폴리에스테르 필름 제조 방법이다.<4> The method for producing a polyester film according to <2> or <3>, wherein the feeding rate of the nitrogen gas in the nitrogen gas supply port is 2 m / min to 50 m / min.
<5> 상기 니딩부는, 니딩 클리어런스에 있어서의 전단 속도가 500 s-1 ∼ 2000 s- 1 인 상기 <3> 또는 상기 <4> 에 기재된 폴리에스테르 필름 제조 방법이다.<5> The kneading section, the shear rate in the kneading clearance 500 s -1 ~ 2000 s - is one of the <3> or polyester film production method according to the item <4>.
<6> 폴리에스테르 원료 수지에 대해, 카르보디이미드기를 1 개 갖고, 카르보디이미드기의 제 1 질소와 제 2 질소가 결합기에 의해 결합되어 있는 고리형 구조를 함유하는 고리형 카르보디이미드 화합물을, 0.05 질량% ∼ 20 질량% 로 혼합하고, 용융 혼련하여 용융 수지로 하는 <1> ∼ <5> 중 어느 하나에 기재된 폴리에스테르 필름 제조 방법이다.≪ 6 > The method for producing a polyester raw material according to any one of < 6 > to < 6 >, wherein a cyclic carbodiimide compound having a cyclic structure in which one carbodiimide group and one of the carbodiimide groups, , And 0.05% by mass to 20% by mass, and melt-kneading the melted resin to obtain a polyester resin composition according to any one of <1> to <5>.
<7> <1> ∼ <6> 중 어느 하나에 기재된 폴리에스테르 필름 제조 방법에 의해 제조된 태양 전지용 폴리에스테르 필름이다.<7> A polyester film for a solar cell produced by the method for producing a polyester film according to any one of <1> to <6>.
<8> 1,4-시클로헥산디메탄올 유래의 구조를, 디올 화합물 유래의 구조 전체량에 대해 0.1 몰% ∼ 100 몰% 함유하는 CHDM 계 폴리에스테르 수지를 함유하는 층을 적어도 1 층 갖는 <7> 에 기재된 폴리에스테르 필름이다.≪ 8 > The polyimide resin composition according to < 8 >, wherein the structure derived from 1,4-cyclohexanedimethanol is contained in an amount of 0.1 to 100 mol% based on the total amount of the structure derived from the diol compound ≫.
<9> CHDM 계 폴리에스테르를 함유하는 층은, 상기 1,4-시클로헥산디메탄올 유래의 구조를, 디올 화합물 유래의 구조 전체량에 대해 0.1 몰% ∼ 20 몰% 또는 80 몰% ∼ 100 몰% 함유하는 <8> 에 기재된 폴리에스테르 필름이다.The layer containing the CHDM-based polyester preferably has a structure derived from 1,4-cyclohexane dimethanol in an amount of 0.1 mol% to 20 mol% or 80 mol% to 100 mol% based on the total amount of the structure derived from the diol compound % ≪ / RTI >
<10> 태양광이 입사되는 투명성의 프론트 기판과, 상기 프론트 기판 상에 형성되고, 태양 전지 소자 및 상기 태양 전지 소자를 봉지하는 봉지재를 갖는 셀 구조 부분과, 상기 셀 구조 부분의 상기 프론트 기판이 위치하는 측과 반대측에 형성되고, 상기 봉지재와 인접하여 배치된 <7> ∼ <9> 중 어느 하나에 기재된 태양 전지용 폴리에스테르 필름을 구비한 태양 전지 모듈이다. A solar cell module comprising: a front substrate having transparency to which sunlight is incident; a cell structure portion formed on the front substrate and having an encapsulating material for encapsulating the solar cell element and the solar cell element; Is a solar cell module comprising a polyester film for a solar cell according to any one of < 7 > to < 9 >
본 발명에 의하면, 높은 내가수 분해성을 갖는 폴리에스테르 필름을 제조하는 폴리에스테르 필름 제조 방법, 높은 내가수 분해성을 갖는 태양 전지용 폴리에스테르 필름 및 발전 효율의 안정성이 우수한 태양 전지 모듈을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a polyester film production method for producing a polyester film having high hydrolysis resistance, a polyester film for a solar cell having high hydrolysis resistance, and a solar cell module having excellent stability of power generation efficiency.
도 1 은, 본 발명에 관련된 폴리에스테르 필름의 제조 방법을 실시하기 위한 2 축 압출기의 구성예를 나타내는 개략도이다.
도 2 는, 본 발명에 관련된 폴리에스테르 필름의 제조 방법을 실시하는 플로우의 일례를 나타내는 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view showing a configuration example of a twin-screw extruder for carrying out a production method of a polyester film according to the present invention. FIG.
Fig. 2 is a view showing an example of a flow for implementing the method for producing a polyester film according to the present invention. Fig.
이하, 본 발명의 폴리에스테르 필름 제조 방법에 대해 상세하게 설명한다. 또한, 본원 명세서에 있어서 「∼」 란 그 전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 의미로 사용된다.Hereinafter, the method for producing the polyester film of the present invention will be described in detail. In the present specification, " " is used to mean that the numerical values described before and after the numerical value are included as a lower limit value and an upper limit value.
<폴리에스테르 필름 제조 방법><Production method of polyester film>
본 발명의 폴리에스테르 필름 제조 방법은, 부피 밀도가 0.2 ∼ 0.7 인 플러프를 10 질량% ∼ 50 질량% 함유하고, 함수율이 20 ppm ∼ 100 ppm 이고, 고유 점도가 0.70 dl/g ∼ 1.2 dl/g 이고, 또한 온도가 100 ℃ ∼ 160 ℃ 인 폴리에스테르 원료 수지를, 2 축 압출기의 원료 공급구에 공급하는 원료 수지 공급 공정과, 상기 폴리에스테르 원료 수지를 용융 혼련하여 용융 수지로 하고, 또한 상기 2 축 압출기로부터 상기 용융 수지를, 폴리에스테르 원료 수지의 융점 Tm 에 대해 Tm + 20 ℃ ∼ Tm + 30 ℃ 에서 배출하는 용융 수지 배출 공정과, 상기 용융 수지를 필름상으로 성형하는 성형 공정을 포함하여 구성된다.The polyester film production method of the present invention comprises 10 to 50 mass% of fluff having a bulk density of 0.2 to 0.7, a water content of 20 ppm to 100 ppm, an intrinsic viscosity of 0.70 dl / g to 1.2 dl / g and a temperature of 100 ° C to 160 ° C to a raw material feed port of the twin screw extruder, and a step of feeding the raw material resin into a molten resin by melt-kneading the polyester raw material resin, A molten resin discharge step of discharging the molten resin from the twin screw extruder at a temperature of Tm + 20 ° C to Tm + 30 ° C relative to the melting point Tm of the polyester raw material resin; and a molding step of molding the molten resin into a film form .
폴리에스테르 원료 수지 (이하, 간단히 「원료 수지」라고도 한다) 의 열 열화를 억제하여 폴리에스테르를 성형함으로써, 내후성이 우수한 필름을 얻을 수 있다. 또, 원료 수지의 열 열화의 요인은, 폴리에스테르의 가수 분해, 또는 산화 분해이다.A film excellent in weather resistance can be obtained by molding polyester by suppressing thermal deterioration of a polyester raw resin (hereinafter simply referred to as " raw resin "). The cause of thermal degradation of the raw material resin is hydrolysis or oxidative decomposition of polyester.
따라서, 원료 수지의 발열량을 억제하면서, 가수 분해 반응의 촉매가 되는 말단 COOH 의 양 (Acid Value;AV) 을 저감시키거나, 원료 수지에 함유되는 수분이나 산소의 양을 가능한 한 줄이는 것이 중요하다. 특히, 원료 수지의 말단 COOH 량과 용융 압출된 필름의 말단 COOH 량의 차이 ΔAV 를 작게〔예를 들어 3 eq/t (당량/톤;이하 동일) 이하로〕하는 것이 바람직하다.Therefore, it is important to reduce the amount of terminal COOH as a catalyst of the hydrolysis reaction while reducing the heat generation amount of the raw resin, or to reduce the amount of water or oxygen contained in the raw resin as much as possible. In particular, it is preferable that the difference ΔAV between the amount of terminal COOH of the raw resin and the amount of terminal COOH of the melt-extruded film is made small (for example, 3 eq / t (equivalent / ton;
그러나, 원료 수지의 함수율을 건조에 의해 100 ppm 이하로 하면, 2 축 압출기 (이하, 간단히 「압출기」라고도 한다) 에서의 원료 수지의 발열이 커져, 수지 온도가 상승하는 경우가 있다.However, when the water content of the raw resin is reduced to 100 ppm or less by drying, the heat of the raw resin in the biaxial extruder (hereinafter simply referred to as " extruder ") becomes large and the resin temperature may rise.
따라서, 원료 수지를 지나치게 건조시키면, 원료 수지의 수분량은 감소한다 하더라도, 온도 상승에 의한 원료 수지의 열 열화가 일어나 ΔAV 가 증대되는 경향이 있다.Therefore, if the raw material resin is excessively dried, thermal degradation of the raw material resin due to temperature rise tends to occur, and the? AV increases even if the water content of the raw material resin decreases.
한편, 압출기의 온도를 내렸을 경우, 용융된 원료 수지 (용융 수지) 를 배출하는 압출기의 출구 (배출구) 의 온도는 저하되지만, 용융 수지가 가장 발열하는 가소화부 (니딩부) 에서의 발열을 억제할 수 없어, 용융 수지의 열 열화가 진행되어 버리는 경우가 있었다.On the other hand, when the temperature of the extruder is lowered, the temperature of the outlet (outlet) of the extruder for discharging the molten raw resin (molten resin) is lowered, but the heat generation in the plasticizing portion (kneading portion) So that the thermal degradation of the molten resin sometimes proceeds.
폴리에스테르 필름의 제조에 있어서는, 압출기 내에서의 원료 수지의 가수 분해를 억제하기 위해서, 일반적으로, 고유 점도가 0.70 dl/g 이상인 높은 점도의 원료 수지가 사용된다. 그러나, 원료 수지의 고유 점도가 클수록, 원료 수지의 분자량은 커지는 경향이 있고, 고유 점도가 높을수록, 압출기 내에 있어서의 혼련에 의한 마찰이 커, 원료 수지가 발열하기 쉽다.In the production of a polyester film, a raw material resin having an intrinsic viscosity of 0.70 dl / g or more and a high viscosity is generally used in order to suppress the hydrolysis of the raw material resin in the extruder. However, the larger the intrinsic viscosity of the raw material resin, the larger the molecular weight of the raw material resin. The higher the intrinsic viscosity, the greater the friction due to kneading in the extruder, and the raw material resin tends to generate heat.
이와 같이, 원료 수지의 내가수 분해를 목적으로, 함수율을 내리거나 고유 점도를 높이거나 해도, 압출기 내에서의 원료 수지의 발열에 의해, 원료 수지의 AV 가 증가하기 쉬웠다.Thus, even if the water content is lowered or the intrinsic viscosity is increased for the purpose of hydrolysis of the raw resin, AV of the raw resin tends to increase due to heat generation of the raw resin in the extruder.
따라서, 원료 수지의 함수율을 내리거나 고유 점도를 높게 한 후에, 추가로 원료 수지의 AV 저하 내지 ΔAV 의 저하를 달성할 필요가 있었다.Therefore, after decreasing the water content of the raw material resin or raising the intrinsic viscosity, it was further necessary to attain AV reduction or? AV decrease of the raw material resin.
이러한 문제에 대해, 본 발명의 폴리에스테르 필름 제조 방법에 있어서는, 폴리에스테르 원료 수지에, 소정의 부피 밀도를 갖는 플러프를 특정량 첨가하고, 압출기에 공급할 때의 폴리에스테르 원료 수지의 온도를 특정 온도로 함으로써, 압출기 내부, 특히 가소화부에 있어서의 용융 수지의 마찰을 경감시켜, 수지 온도를 저감시킬 수 있다는 것을 알아냈다.To solve such a problem, in the method for producing a polyester film of the present invention, a specific amount of fluff having a predetermined bulk density is added to a polyester raw material resin, and the temperature of the polyester raw material resin when supplied to an extruder is adjusted to a specific temperature , It has been found that the friction of the molten resin in the extruder, particularly in the plasticizer, can be reduced to reduce the resin temperature.
즉, 원료 수지가 부피가 큰 플러프를 함유하고 있음으로써, 압출기 내에 있어서의 원료 수지의 마찰이 저감되고, 또한 원료 수지의 온도를 소정의 온도로 가열해 둠으로써, 수지가 연화되기 쉽고 마찰을 일으키기 어렵기 때문에, 압출기 내에서의 발열을 억제할 수 있다.That is, since the raw material resin contains fluff having a large volume, the friction of the raw resin in the extruder is reduced, and by heating the temperature of the raw resin to a predetermined temperature, the resin tends to be softened, The heat generation in the extruder can be suppressed.
한편, 원료 수지는, 압출기 내에서 용융 혼련됨으로써, 용융 수지가 되어, 압출기의 배출구로부터 외부로 배출되는데, 이 때, 원료 수지의 발열을 억제함으로써, 원료 수지의 용융 부족이 있으면, 용융 수지 중에, 미용융의 원료 수지가 이물질로서 잔존한다. 압출기로부터 배출된 용융 수지가 이물질을 함유하고 있으면, 용융 수지를 필름상으로 성막할 때, 특히, 필름을 연신시킬 때에, 이물질의 존재에서 기인하여, 연신 불균일을 일으키는 경우가 있다.On the other hand, the raw material resin is melted and kneaded in an extruder to become a molten resin and discharged to the outside from the discharge port of the extruder. At this time, by suppressing the heat generation of the raw resin, The raw material resin of cosmetic junk remains as a foreign substance. If the molten resin discharged from the extruder contains a foreign substance, there may be a case where the molten resin is unstretched due to the presence of a foreign substance when the film is formed into a film, particularly when the film is stretched.
그 때문에, 본 발명의 폴리에스테르 필름의 제조 방법에서는, 용융 수지를 소정의 온도로 가열하여 압출기로부터 배출함으로써, 용융 수지에 이러한 이물질이 잔존하는 것을 방지할 수 있다.Therefore, in the method for producing a polyester film of the present invention, it is possible to prevent such foreign matter from remaining in the molten resin by heating the molten resin to a predetermined temperature and discharging the molten resin from the extruder.
따라서, 본 발명의 폴리에스테르 필름 제조 방법을, 상기 구성으로 함으로써, 높은 내가수 분해성을 갖는 폴리에스테르 필름을 제조할 수 있다.Therefore, by using the above-described constitution of the method for producing a polyester film of the present invention, a polyester film having high hydrolysis resistance can be produced.
먼저, 수지 공급 공정부터 설명한다.First, the resin supplying step will be described.
〔원료 수지 공급 공정〕[Feedstock supply step]
원료 수지 공급 공정은, 부피 밀도가 0.2 ∼ 0.7 인 플러프를 10 질량% ∼ 50 질량% 함유하고, 함수율이 20 ppm ∼ 100 ppm 이고, 고유 점도가 0.70 dl/g ∼ 1.2 dl/g 이고, 또한 온도가 100 ℃ ∼ 160 ℃ 인 폴리에스테르 원료 수지를, 2 축 압출기의 원료 공급구에 공급하여 구성된다.The raw material resin supplying step includes a step of supplying 10 to 50 mass% of fluff having a bulk density of 0.2 to 0.7, a water content of 20 ppm to 100 ppm, an intrinsic viscosity of 0.70 dl / g to 1.2 dl / g, And a polyester raw material resin having a temperature of 100 ° C to 160 ° C is supplied to a raw material feed port of the twin screw extruder.
요컨대, 2 축 압출기의 원료 공급구에 공급될 때의 폴리에스테르 원료 수지가, 부피 밀도가 0.2 ∼ 0.7 인 플러프를 10 질량% ∼ 50 질량% 함유하고, 함수율이 20 ppm ∼ 100 ppm 이고, 고유 점도가 0.70 dl/g ∼ 1.2 dl/g 이고, 또한 온도가 100 ℃ ∼ 160 ℃ 인 것을 의미한다.That is, the polyester raw material resin to be fed to the raw material feed port of the twin screw extruder contains 10 to 50 mass% of fluff having a bulk density of 0.2 to 0.7, a water content of 20 to 100 ppm, The viscosity is 0.70 dl / g to 1.2 dl / g, and the temperature is 100 ° C to 160 ° C.
먼저, 플러프에 대해 설명하고, 이어서, 폴리에스테르 원료 수지에 대해 설명한다.First, the fluff will be described, and then the polyester raw resin will be described.
-플러프-- Fluff -
플러프란, 폴리에스테르 필름의 분쇄 부스러기, 특히, 폴리에스테르 필름의 성막 도중에 생긴 필름의 분쇄 부스러기 및 리사이클을 위한 사용이 끝난 폴리에스테르 필름의 분쇄 부스러기 등을 말한다.Plufran refers to pulverized debris of a polyester film, in particular crushed debris of a film formed during film formation of a polyester film, and crushed debris of a used polyester film for recycling.
본 발명의 폴리에스테르 필름의 제조 방법에 있어서는, 특히, 부피 밀도가 0.2 ∼ 0.7 인 플러프가 사용되고, 원료 수지의 전체 질량에 대해 10 질량% ∼ 50 질량% 의 범위에서 원료 수지에 함유된다.In the production method of the polyester film of the present invention, a fluff having a bulk density of 0.2 to 0.7 is used, and is contained in the raw resin in a range of 10% by mass to 50% by mass with respect to the total mass of the raw resin.
부피 밀도란, 분말을 일정 용적의 용기 중에 일정 상태로 넣거나 하여, 소정 형상으로 한 분말의 질량을, 그 때의 체적으로 나누어 구해지는 밀도 (단위 체적당의 질량) 를 말하고, 부피 밀도가 작을수록 부피가 커진다. 플러프의 부피 밀도는, JIS K 7365:1999 의 「플라스틱-규정 깔때기로부터 따를 수 있는 재료의 겉보기 밀도를 구하는 방법」에 준거한 방법에 의해 측정할 수 있다.The bulk density refers to the density (mass per unit volume) obtained by dividing the mass of a powder in a predetermined shape by putting the powder in a constant volume in a constant volume container and dividing the mass by the volume at that time. The smaller the bulk density, . The bulk density of the fluff can be measured by a method according to JIS K 7365: 1999, "Method for Determining the Apparent Density of Materials Which Can Be Followed by a Plastic-Specified Funnel".
본 발명의 폴리에스테르 필름의 제조 방법에 있어서, 저함수율이고, 고고유 점도의 원료 수지에, 부피 밀도가 0.2 ∼ 0.7 인 플러프를, 원료 수지의 전체 질량에 대해 10 질량% ∼ 50 질량% 함유함으로써, 원료 수지가 저함수율인 것 및 고고유 점도를 갖는 것의 장점을 유지한 채로, 압출기 내에서의 발열을 억제할 수 있다.In the method for producing a polyester film according to the present invention, it is preferable that a polyester resin having a low water content and a high intrinsic viscosity and having a bulk density of 0.2 to 0.7 is contained in an amount of 10% by mass to 50% It is possible to suppress the heat generation in the extruder while maintaining the advantages of the raw material resin having a low water content and the high intrinsic viscosity.
플러프의 부피 밀도가 0.2 미만이면, 압출기의 원료 공급구에서 원료 수지가 막혀 (브릿지라고도 한다), 원료 수지를 용융할 수 없고, 플러프의 부피 밀도가 0.7 을 초과하면, 부피가 작아, 원료 수지의 발열 억제를 발현할 수 없다.If the bulk density of the fluff is less than 0.2, the raw material resin is clogged (also referred to as a bridge) in the raw material feed port of the extruder and the raw resin can not be melted. When the bulk density of the fluff exceeds 0.7, It is not possible to suppress the exothermic reaction of the resin.
부피 밀도가 0.2 ∼ 0.7 인 플러프는, 사용이 끝날 폴리에스테르 필름을 파쇄함으로써 얻어진다. 또, 폴리에스테르 필름의 제조시에 생기는 파쇄편을 사용해도 된다.The fluff having a bulk density of 0.2 to 0.7 is obtained by crushing the polyester film to be used. A crushed piece produced in the production of the polyester film may also be used.
플러프의 부피 밀도는, 원료 수지의 압출 안정성 (브리지 억제) 및 전단 발열 억제의 관점에서, 0.2 ∼ 0.6 인 것이 바람직하다.The bulk density of the fluff is preferably 0.2 to 0.6 from the viewpoints of extrusion stability (bridge suppression) of the raw material resin and inhibition of shearing heat generation.
또, 플러프는, 원료 수지의 전체 질량에 대해, 10 질량% ∼ 50 질량% 의 범위에서 원료 수지에 함유된다. 플러프의 함유량이, 10 질량% 미만이면, 압출기 내에서의 원료 수지의 발열을 억제할 수 없고, 50 질량% 를 초과하면, 원료 수지의 AV 가 증가한다.The fluff is contained in the raw resin in a range of 10% by mass to 50% by mass with respect to the total mass of the raw resin. If the content of the fluff is less than 10 mass%, the heat generation of the raw resin in the extruder can not be suppressed, and if it exceeds 50 mass%, the AV of the raw resin increases.
플러프의 원료 수지 중의 함유량은, ΔAV 를 작게 하는 관점에서는 20 질량% ∼ 50 질량% 가 바람직하고, 파단 신장도의 관점에서는 15 질량% ∼ 40 질량% 인 것이 바람직하다.The content of the fluff in the raw material resin is preferably 20% by mass to 50% by mass from the viewpoint of decreasing? AV and 15% by mass to 40% by mass from the viewpoint of breaking elongation.
플러프의 사이즈로는, 플러프가 상기 범위의 부피 밀도이면 제한은 없는데, 두께가 20 ∼ 5000 ㎛ 인 것이 바람직하다. 그 중에서도, 부피 밀도가 지나치게 커져 충만율이 지나치게 저하되지 않도록 하고, 용융 부족을 회피하는 관점에서, 100 ∼ 1000 ㎛ 의 범위, 나아가서는 100 ∼ 500 ㎛ 의 범위가 보다 바람직하다.The size of the fluff is not particularly limited as long as the fluff has a bulk density within the above range, and the thickness is preferably 20 to 5000 占 퐉. Among them, a range of 100 to 1000 mu m, more preferably a range of 100 to 500 mu m, is more preferable from the viewpoint of avoiding excessive decrease in the bulk density and excessively decreasing the bulk density and avoiding insufficient melting.
또, 성막되는 폴리에스테르 필름의 말단 COOH 량을 보다 저감시킨다는 점에서, 플러프의 사이즈의 편차는 작은 것이 바람직하고, 예를 들어 분쇄편의 두께로는, 편차는 ±100 % 이내인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 ±50 % 이내이며, 나아가서는 ±10 % 이내이다. 분쇄편을 사용하는 경우, 두께 등 사이즈 편차를 작게 억제함으로써, 얻어지는 폴리에스테르 필름의 말단 COOH 량의 변동을 낮게 억제할 수 있다.Further, in order to further reduce the amount of terminal COOH of the polyester film to be formed, it is preferable that the variation of the size of the fluff is small. For example, as for the thickness of the pulverizing piece, the deviation is preferably within ± 100% More preferably within ± 50%, and further within ± 10%. In the case of using the pulverized pieces, the fluctuation of the amount of terminal COOH of the obtained polyester film can be suppressed to be low by suppressing the size deviation such as the thickness to be small.
-폴리에스테르 원료 수지-- Polyester raw resin -
본 발명의 폴리에스테르 필름의 제조 방법에서 사용되는 폴리에스테르 원료 수지 (간단히 원료 수지라고도 한다) 는, 이미 서술한 플러프를 함유하고, 함수율이 20 ppm ∼ 100 ppm 이고, 고유 점도가 0.70 dl/g ∼ 1.2 dl/g 이고, 또한 온도가 100 ℃ ∼ 160 ℃ 인 폴리에스테르 원료 수지를 사용한다.The polyester raw material resin (also simply referred to as raw material resin) used in the production method of the polyester film of the present invention contains the aforementioned fluff and has a water content of 20 ppm to 100 ppm and an intrinsic viscosity of 0.70 dl / g To 1.2 dl / g, and the temperature is 100 ° C to 160 ° C.
원료 수지로는, 폴리에스테르이면 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, PET (폴리에틸렌테레프탈레이트), PBT (폴리부틸렌테레프탈레이트) 등을 들 수 있다.The raw resin is not particularly limited as long as it is polyester, and examples thereof include PET (polyethylene terephthalate) and PBT (polybutylene terephthalate).
먼저, 함수율, 고유 점도 등의 원료 수지의 물성에 대해 설명하고, 이어서, 원료 수지를 구성하는 폴리에스테르 수지에 대해 설명한다.First, physical properties of the raw resin such as water content and intrinsic viscosity will be described, and then the polyester resin constituting the raw resin will be described.
(함수율) (Water content)
원료 수지는, 함수율이 20 ppm ∼ 100 ppm 이다.The raw material resin has a water content of 20 ppm to 100 ppm.
원료 수지의 함수율이 20 ppm 미만이면, 압출기 내에서의 원료 수지의 발열이 커져, 원료 수지의 말단 COOH 량과 용융 압출된 필름의 말단 COOH 량의 차이 ΔAV 가 증가하고, 100 ppm 를 초과하면 원료 수지의 가수 분해에 의해 ΔAV 가 증가한다.If the water content of the raw resin is less than 20 ppm, the heat generation of the raw resin in the extruder becomes large and the difference? AV between the terminal COOH amount of the raw resin and the terminal COOH amount of the melt extruded film increases. When the water content exceeds 100 ppm, ≪ / RTI >
원료 수지의 함수율은, 30 ppm ∼ 70 ppm 인 것이 바람직하다.The water content of the raw material resin is preferably 30 ppm to 70 ppm.
원료 수지의 함수율은, 원료 수지의 건조 온도, 건조 시간 등에 의해 조정할 수 있다.The water content of the raw resin can be adjusted by the drying temperature of the raw resin, the drying time, and the like.
(고유 점도, IV)(Intrinsic viscosity, IV)
원료 수지의 고유 점도 (Interisic Viscosity;IV) 는, 0.70 dl/g ∼ 1.2 dl/g 이다. 원료 수지의 IV 가 0.70 미만이면, 원료 수지의 내가수 분해성이 저하되고, IV 가 1.2 를 초과하면 발열을 충분히 억제할 수 없다.The intrinsic viscosity (IV) of the raw material resin is 0.70 dl / g to 1.2 dl / g. If the IV of the raw material resin is less than 0.70, the hydrolysis resistance of the raw material resin is lowered, and if IV exceeds 1.2, heat generation can not be sufficiently suppressed.
특히 원료 수지가, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 일 때, 원료 PET 수지의 IV 는 0.70 dl/g ∼ 0.85 dl/g 인 것이 바람직하고, 0.70 dl/g ∼ 0.80 dl/g 인 것이 보다 바람직하다.Particularly when the raw material resin is polyethylene terephthalate (PET), the IV of the raw PET resin is preferably 0.70 dl / g to 0.85 dl / g, more preferably 0.70 dl / g to 0.80 dl / g.
원료 수지의 IV 는, 폴리에스테르 수지의 중합 방식 및 중합 조건에 의해 조정할 수 있고, 액상 중합 후에 고상 중합을 실시함으로써 원료가 되는 고유 점도 IV 가 0.70 dl/g ∼ 1.2 dl/g 인 폴리에스테르 수지를 얻을 수 있다.The IV of the raw material resin can be adjusted by the polymerization method and the polymerization conditions of the polyester resin, and the solid phase polymerization is carried out after the liquid phase polymerization to obtain a polyester resin having an intrinsic viscosity IV of 0.70 dl / g to 1.2 dl / g, Can be obtained.
또한, 고유 점도 (IV) 는, 용액 점도 (η) 와 용매 점도 (η0) 의 비 ηr (= η/η0;상대 점도) 에서 1 을 뺀 비점도 (ηsp = ηr-1) 농도로 나눈 값을 농도가 제로인 상태에 외삽한 값이다. IV 는, 우베로데형 점도계를 사용하여, 폴리에스테르를 1,1,2,2-테트라클로로에탄/페놀 (= 2/3 [질량비]) 혼합 용매에 용해시키고, 25 ℃ 의 용액 점도로부터 구해진다.Further, the intrinsic viscosity (IV), the ratio η r of the solution viscosity (η) and the solvent viscosity (η 0); boiling point of minus one (= η / η 0 relative viscosity) is also (η sp = η r -1) The value divided by the concentration is the extrapolated value to the zero concentration state. IV is obtained by dissolving the polyester in a mixed solvent of 1,1,2,2-tetrachloroethane / phenol (= 2/3 [mass ratio]) using a Ubero's type viscometer and measuring the solution viscosity at 25 ° C .
(결정화 온도) (Crystallization temperature)
또, 후술하는 고상 중합에 앞서, 원료 수지의 융착을 방지하기 위해서 결정화하는 것이 바람직하고, 결정화할 때의 바람직한 결정화 온도로는, 140 ℃ 이상이다. 보다 바람직하게는 140 ℃ 이상 175 ℃ 이하이며, 더욱 바람직하게는 140 ℃ 이상 170 ℃ 이하이다. 또, 결정화 시간은, 10 분 이상 10 시간 미만이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20 분 이상 8 시간 이하이며, 더욱 바람직하게는 40 분 이상 7 시간 이하이다. 이 때, 질소 등의 불활성 가스를 흘리는 것이 바람직하다.In addition, prior to solid-state polymerization to be described later, it is preferable to crystallize in order to prevent fusion of the raw material resin, and a preferable crystallization temperature at the time of crystallization is 140 ° C or more. More preferably 140 ° C or more and 175 ° C or less, and further preferably 140 ° C or more and 170 ° C or less. The crystallization time is preferably from 10 minutes to less than 10 hours, more preferably from 20 minutes to 8 hours, and still more preferably from 40 minutes to 7 hours. At this time, it is preferable to flow an inert gas such as nitrogen.
(말단 COOH 량, AV)(Terminal COOH amount, AV)
또, 원료 수지는, 말단 COOH 량 (Acid Value;AV) 이 25 eq/t (당량/톤) 이하인 것이 바람직하고, 15 eq/t 이하가 보다 바람직하다. 본 발명의 방법에 의해 원료 수지를 용융 압출하여 필름을 제조할 때, 말단 COOH 량의 증가는 3 eq/t 이하로 억제되기 때문에, 말단 COOH 량이 25 eq/t 이하인 원료 수지를 이용하면, 말단 COOH 량이 적고, 높은 내가수 분해성을 갖는 폴리에스테르 필름이 얻어진다. 단, 예를 들어 피착물과의 사이의 밀착성이 얻어지는 관점에서, 원료 수지의 말단 COOH 량은 2 eq/t 이상인 것이 바람직하다. 또한, 「eq/t」는, 1 톤당의 몰당량을 나타낸다.The raw material resin preferably has an end COOH amount (Acid Value AV) of 25 eq / t (equivalent / ton) or less, more preferably 15 eq / t or less. When the raw material resin having the terminal COOH amount of 25 eq / t or less is used because the increase of the terminal COOH amount is suppressed to 3 eq / t or less when the raw material resin is melt-extruded by the method of the present invention, the terminal COOH A polyester film having a small amount and high hydrolysis resistance can be obtained. However, from the viewpoint of, for example, adhesion between the resin and the adherend, the amount of terminal COOH of the starting resin is preferably 2 eq / t or more. Also, " eq / t " represents the molar equivalent per tonne.
원료 수지의 말단 COOH 량은, 원료 수지의 함수율, 압출기 내에서의 용융 온도, 혼련 시간 등에 의해 조정할 수 있다.The amount of terminal COOH of the starting resin can be adjusted by the water content of the starting resin, the melting temperature in the extruder, the kneading time and the like.
말단 COOH 량은, 이하의 방법에 의해 측정되는 값이다. 즉, 원료 수지 0.1 g 을 벤질알코올 10 ㎖ 에 용해 후, 추가로 클로로포름을 첨가하여 혼합 용액을 얻고, 이것에 페놀레드 지시약을 적하시킨다. 이 용액을, 기준액 (0.01 N, KOH-벤질알코올 혼합 용액) 으로 적정하고, 적하량으로부터 말단 카르복실기량을 구한다.The terminal COOH amount is a value measured by the following method. That is, after 0.1 g of the raw resin is dissolved in 10 ml of benzyl alcohol, chloroform is further added to obtain a mixed solution, and phenol red indicator is added dropwise thereto. This solution is titrated with a reference liquid (0.01 N, KOH-benzyl alcohol mixed solution), and the terminal carboxyl group amount is obtained from the drop amount.
또한, 복수 종류의 수지를 혼합하여 사용하는 경우에는, 상기 원료 수지의 말단 COOH 량은, 혼합 상태에서의 양을 나타낸다. 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 로서 그 펠릿의 1 종 또는 2 종 이상이나 PET 필름의 분쇄 부스러기인 칩재 등을 혼합하는 경우, 펠릿의 말단 COOH 량의 총량, 또는 펠릿의 말단 COOH 량과 칩의 말단 COOH 량의 합계량이다.When a plurality of kinds of resins are mixed and used, the amount of terminal COOH of the starting resin indicates the amount in the mixed state. For example, when one or more kinds of the pellets are mixed as a polyethylene terephthalate (PET), or a chip material, which is pulverized debris of a PET film, is mixed, the total amount of the terminal COOH amount of the pellet or the terminal COOH amount of the pellet, Of the total amount of COOH.
(융점, Tm) (Melting point, Tm)
또, 원료 수지의 융점 Tm 은, 250 ℃ ∼ 290 ℃ 의 범위인 것이 바람직하다. 상기 융점 Tm 은 시차 주사 열량 측정에 의해 구해지는 값이다. 이하, 원료 수지를 복수 종 사용함으로써, Tm 이 복수 있는 경우에는, 가장 높은 융점을 원료 수지의 융점 Tm 이라고 한다. 원료 수지가 복수의 수지의 혼합일 때에는 각 수지의 융점의 평균값이 상기 범위 내에 있는 것이 바람직하다. The melting point Tm of the raw material resin is preferably in the range of 250 占 폚 to 290 占 폚. The melting point Tm is a value obtained by differential scanning calorimetry. Hereinafter, when a plurality of Tm are used by using a plurality of raw material resins, the highest melting point is referred to as a melting point Tm of the raw resin. When the raw resin is a mixture of plural resins, it is preferable that the average value of the melting points of the respective resins is within the above range.
(부피 밀도)(Bulk density)
원료 수지의 부피 밀도로는, 원료 수지의 압출 안정성 및 전단 발열 억제의 관점에서, 0.7 ∼ 0.9 이하의 범위가 바람직하다. 이 부피 밀도가 0.7 이상이면, 압출을 보다 안정적으로 실시할 수 있고, 0.9 이하이면, 국소적인 발열을 효과적으로 억제할 수 있다.The bulk density of the raw material resin is preferably 0.7 to 0.9 or less from the viewpoints of the extrusion stability of the raw material resin and the suppression of heat generation in the shearing. When the bulk density is 0.7 or more, extrusion can be carried out more stably. When the bulk density is 0.9 or less, local heat generation can be effectively suppressed.
(수지 온도)(Resin temperature)
원료 수지는, 100 ℃ ∼ 160 ℃ 로 가열하여, 압출기의 원료 공급구 (압출기 입구) 에 공급한다.The raw resin is heated to 100 ° C to 160 ° C and supplied to a raw material feed port (extruder inlet) of the extruder.
즉, 압출기의 원료 공급구에 있어서의 원료 수지의 온도가, 100 ℃ ∼ 160 ℃ 이다. 원료 수지의 온도를 상기 범위로 함으로써, 원료 수지의 마찰을 억제하여, 압출기 내에서의 발열을 억제할 수 있다.That is, the temperature of the raw resin in the raw material feed port of the extruder is 100 ° C to 160 ° C. By setting the temperature of the raw material resin within the above range, it is possible to suppress the friction of the raw material resin and suppress heat generation in the extruder.
원료 수지의 온도가 100 ℃ 미만이면, 원료 수지의 용융시의 마찰 발열이 증가하고, 160 ℃ 를 초과하면, 원료의 분해 반응이 진행된다.If the temperature of the raw material resin is less than 100 占 폚, the heat of friction during melting of the raw material resin increases, and when it exceeds 160 占 폚, decomposition reaction of the raw material proceeds.
원료 수지의 온도는, 120 ℃ ∼ 150 ℃ 인 것이 바람직하다.The temperature of the raw resin is preferably 120 to 150 ° C.
다음으로, 원료 수지를 구성하는 폴리에스테르 수지에 대해 설명한다.Next, the polyester resin constituting the raw material resin will be described.
(폴리에스테르 수지)(Polyester resin)
원료 수지를 구성하는 폴리에스테르 수지로는, 디카르복실산 또는 그 에스테르 유도체와 디올 화합물을 공지된 방법으로 에스테르화 반응 및/또는 에스테르 교환 반응시킴으로써 얻을 수 있다.The polyester resin constituting the raw material resin can be obtained by esterification reaction and / or transesterification reaction of a dicarboxylic acid or an ester derivative thereof with a diol compound by a known method.
상기 디카르복실산 또는 그 에스테르 유도체로는, 예를 들어, 말론산, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 수베르산, 세바스산, 도데칸디온산, 다이머산, 에이코산디온산, 피멜린산, 아젤라인산, 메틸말론산, 에틸말론산 등의 지방족 디카르복실산류, 아다만탄디카르복실산, 노르보르넨디카르복실산, 이소소르비드, 시클로헥산디카르복실산, 데칼린디카르복실산 등의 지환족 디카르복실산, 테레프탈산, 이소프탈산, 프탈산, 1,4-나프탈렌디카르복실산, 1,5-나프탈렌디카르복실산, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 1,8-나프탈렌디카르복실산, 4,4'-디페닐디카르복실산, 4,4'-디페닐에테르디카르복실산, 5-나트륨술포이소프탈산, 페닐인단디카르복실산, 안트라센디카르복실산, 페난트렌디카르복실산, 9,9'-비스(4-카르복시페닐)플루오렌산 등의 방향족 디카르복실산 등의 디카르복실산 또는 그 에스테르 유도체를 들 수 있다.Examples of the dicarboxylic acid or its ester derivatives include malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, suberic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid, dimeric acid, , Aliphatic dicarboxylic acids such as azelaic acid, methylmalonic acid and ethylmalonic acid, adamantanedicarboxylic acid, norbornenedicarboxylic acid, isosorbide, cyclohexanedicarboxylic acid, decalindicarboxylic acid Aliphatic dicarboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid, 1,4-naphthalene dicarboxylic acid, 1,5-naphthalene dicarboxylic acid, 2,6-naphthalene dicarboxylic acid, 1,8 Naphthalene dicarboxylic acid, 4,4'-diphenyldicarboxylic acid, 4,4'-diphenyl ether dicarboxylic acid, 5-sodium sulfoisophthalic acid, phenylindoxicarboxylic acid, anthracenedicarboxylic acid Aromatic dicarboxylic acids such as phenanthric acid, phenanthric dicarboxylic acid, and 9,9'-bis (4-carboxyphenyl) There may be mentioned a carboxylic acid or its ester derivative.
디카르복실산은, 방향족 디카르복실산 중 적어도 1 종이 사용되는 경우가 바람직하다. 보다 바람직하게는, 디카르복실산 중, 방향족 디카르복실산을 주성분으로서 함유한다. 바람직한 방향족 디카르복실산으로서 테레프탈산 (TPA), 2,6-나프탈렌디카르복실산 (2,6-NDCA) 을 들 수 있고, 이들이 주성분인 것이 바람직하다. 또한, 「주성분」이란, 디카르복실산 성분에서 차지하는 방향족 디카르복실산의 비율이 각각 80 질량% 이상인 것을 말한다.As the dicarboxylic acid, at least one of aromatic dicarboxylic acids is preferably used. More preferably, an aromatic dicarboxylic acid as a main component is contained in the dicarboxylic acid. Preferred aromatic dicarboxylic acids are terephthalic acid (TPA) and 2,6-naphthalene dicarboxylic acid (2,6-NDCA), and they are preferably the main components. The term " main component " means that the proportion of the aromatic dicarboxylic acid in the dicarboxylic acid component is 80 mass% or more, respectively.
폴리에스테르 수지의 합성에 있어서는, 2,6-NDCA 및 TPA 이외의 디카르복실산을 함유해도 된다. 보다 바람직한 디카르복실산으로는, 이소프탈산 (IPA) 등을 들 수 있다. IPA 의 바람직한 첨가량은, 전체 디카르복실산 중 0 몰% ∼ 15 몰% 가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0 몰% ∼ 12 몰%, 더욱 바람직하게는 0 몰% ∼ 9 몰% 이다.In the synthesis of the polyester resin, dicarboxylic acid other than 2,6-NDCA and TPA may be contained. More preferred dicarboxylic acids are isophthalic acid (IPA) and the like. The amount of IPA to be added is preferably 0 mol% to 15 mol%, more preferably 0 mol% to 12 mol%, and still more preferably 0 mol% to 9 mol%, of the total dicarboxylic acid.
상기 디올 화합물로는, 예를 들어, 에틸렌글리콜, 1,2-프로판디올, 1,3-프로판디올, 1,4-부탄디올, 1,2-부탄디올, 1,3-부탄디올 등의 지방족 디올류, 1,4-시클로헥산디메탄올, 스피로글리콜, 이소소르비드 등의 지환식 디올류, 비스페놀 A, 1,3-벤젠디메탄올, 1,4-벤젠디메탄올, 9,9'-비스(4-하이드록시페닐)플루오렌 등의 방향족 디올류 등을 들 수 있다.Examples of the diol compound include aliphatic diols such as ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,2-butanediol and 1,3- 1,3-benzene dimethanol, 1,4-benzene dimethanol, 9,9'-bis (4-tert-butylphenol) And aromatic diols such as hydroxyphenyl) fluorene.
디올 화합물은, 지방족 디올 중 적어도 1 종이 사용되는 것이 바람직하다. 지방족 디올은, 에틸렌글리콜 (EG), 또는 1,4-시클로헥산디메탄올 (CHDM) 이 바람직하고, 에틸렌글리콜 및 1,4-시클로헥산디메탄올 중 적어도 일방을 주성분으로서 함유한다.As the diol compound, at least one of aliphatic diols is preferably used. The aliphatic diol is preferably ethylene glycol (EG) or 1,4-cyclohexanedimethanol (CHDM), and contains at least one of ethylene glycol and 1,4-cyclohexanedimethanol as main components.
또한, 주성분이란, 디올 화합물에서 차지하는 에틸렌글리콜 및 1,4-시클로헥산디메탄올의 합의 비율이 80 질량% 이상인 것을 말한다.Also, the main component means that the ratio of the sum of ethylene glycol and 1,4-cyclohexane dimethanol in the diol compound is 80 mass% or more.
에스테르화 반응 및/또는 에스테르 교환 반응에는, 종래부터 공지된 반응 촉매를 사용할 수 있다. 반응 촉매로는, 알칼리 금속 화합물, 알칼리 토금속 화합물, 아연 화합물, 납 화합물, 망간 화합물, 코발트 화합물, 알루미늄 화합물, 안티몬 화합물, 티탄 화합물, 인 화합물 등을 들 수 있다. 통상적으로는, 폴리에스테르의 제조 방법이 완결되기 이전의 임의의 단계에 있어서, 중합 촉매로서 안티몬 화합물, 게르마늄 화합물, 티탄 화합물을 첨가하는 것이 바람직하다. 이와 같은 방법으로는, 예를 들어, 게르마늄 화합물을 예로 들면, 게르마늄 화합물 분체를 그대로 첨가하는 것이 바람직하다.For the esterification reaction and / or the transesterification reaction, conventionally known reaction catalysts can be used. Examples of the reaction catalyst include an alkali metal compound, an alkaline earth metal compound, a zinc compound, a lead compound, a manganese compound, a cobalt compound, an aluminum compound, an antimony compound, a titanium compound and a phosphorus compound. Usually, it is preferable to add an antimony compound, a germanium compound, and a titanium compound as polymerization catalysts at any stage before the production of the polyester is completed. With such a method, for example, when a germanium compound is taken as an example, it is preferable to add the germanium compound powder as it is.
바람직한 폴리에스테르는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET), 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트 (PEN) 이며, 보다 바람직하게는 PET 이다. PET 는, 게르마늄 (Ge) 계 촉매, 안티몬 (Sb) 계 촉매, 알루미늄 (Al) 계 촉매 및 티탄 (Ti) 계 촉매에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상을 사용하여 중합되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 Ti 계 촉매이다.Preferable polyesters are polyethylene terephthalate (PET), polyethylene-2,6-naphthalate (PEN), and more preferably PET. The PET is preferably polymerized using one or more kinds selected from a germanium (Ge) based catalyst, an antimony (Sb) based catalyst, an aluminum based catalyst and a titanium (Ti) Is a Ti-based catalyst.
-CHDM 계 폴리에스테르 수지--CHDM-based polyester resin-
또한, 폴리에스테르 필름의 역학 강도를 높이고, 내열성을 향상시킨다는 관점에서는, 폴리에스테르 수지가 1,4-시클로헥산디메탄올 유래의 구조를 함유하는 CHDM 계 폴리에스테르 수지인 것이 바람직하다.From the viewpoint of increasing the mechanical strength of the polyester film and improving the heat resistance, it is preferable that the polyester resin is a CHDM-based polyester resin containing a structure derived from 1,4-cyclohexane dimethanol.
CHDM 계 폴리에스테르 수지란, 폴리에스테르 수지를 얻기 위해서 사용하는 디올 화합물의 일부 또는 전부로서, 1,4-시클로헥산디메탄올 (CHDM) 을 사용한 폴리에스테르 수지를 말하고, 분자 구조 내에 1,4-시클로헥산디메탄올 유래의 구조를 함유한다. 구체적으로는, 예를 들어, 폴리시클로헥산디메틸렌테레프탈레이트 (PCT) 등을 들 수 있다.The CHDM-based polyester resin refers to a polyester resin using 1,4-cyclohexanedimethanol (CHDM) as a part or the whole of a diol compound used for obtaining a polyester resin, and 1,4-cyclo And a structure derived from hexane dimethanol. Specific examples thereof include polycyclohexanedimethylene terephthalate (PCT) and the like.
CHDM 계 폴리에스테르 수지는, 분자 구조 내에 1,4-시클로헥산디메탄올 유래 (CHDM 유래라고도 한다) 의 구조를 갖고 있으면, 제조되는 폴리에스테르 필름의 내후성을 향상시킬 수 있는데, 1,4-시클로헥산디메탄올 유래의 구조의 비율이 다음의 범위이면, 보다 내후성이 우수하다.When the CHDM-based polyester resin has a structure derived from 1,4-cyclohexane dimethanol (also referred to as CHDM derived) in the molecular structure, it is possible to improve the weather resistance of the produced polyester film, and 1,4-cyclohexane If the ratio of the structure derived from dimethanol is in the following range, it is more excellent in weatherability.
폴리에스테르 수지 중의 1,4-시클로헥산디메탄올 유래의 구조의 비율은, 디올 화합물 유래의 구조 전체량에 대해 0.1 몰% ∼ 100 몰% 인 것이 바람직하고, 0.1 몰% ∼ 20 몰% 또는 80 ∼ 100 몰% 인 것이 보다 바람직하고, 0.5 몰% ∼ 16 몰% 또는 83 몰% ∼ 98 몰% 인 것이 더욱 바람직하고, 1 몰% ∼ 12 몰% 또는 86 몰% ∼ 96 몰% 인 것이 특히 바람직하다.The proportion of the structure derived from 1,4-cyclohexanedimethanol in the polyester resin is preferably from 0.1 to 100 mol%, more preferably from 0.1 to 20 mol%, or from 80 to 80 mol%, based on the total amount of the structural units derived from the diol compound. More preferably 100 mol%, still more preferably 0.5 mol% to 16 mol% or 83 mol% to 98 mol%, particularly preferably 1 mol% to 12 mol% or 86 mol% to 96 mol% .
보다 바람직한 양태에 있어서는 CHDM 유래의 구조가 낮은 영역 (0.1 ∼ 20 몰%), 높은 영역 (80 ∼ 100 몰%) 의 2 개의 영역이 존재하는 것은, 이 영역에 있어서, 특히 결정을 형성하기 쉽고, 결정 사이에 들어간 비정이 가교하는 「타이 체인」을 형성하기 쉽기 때문이다. 이 2 개의 영역에 있어서 폴리에스테르 수지가 결정 구조를 취하기 쉽고, 높은 역학 강도 및 높은 내열성을 발휘하기 쉬워진다.In a more preferred embodiment, the presence of two regions having a low-structure (0.1 to 20 mol%) and a high (80 to 100 mol%) structure derived from CHDM is particularly likely to form crystals in this region, It is easy to form a " tie chain " In these two regions, the polyester resin is easy to take a crystal structure, and high mechanical strength and high heat resistance are easily exhibited.
또한, 폴리에스테르 수지의 분자 구조 내에, 이와 같은 CHDM 유래의 구조가 존재함으로써, 폴리에스테르 분자의 배향성이 증가되어, 타이 체인의 생성을 촉진시킨다. 이것은 이하의 이유에 의한 것이라고 생각된다.Further, the presence of such a CHDM-derived structure in the molecular structure of the polyester resin increases the orientation of the polyester molecules, thereby promoting the production of tie chains. This is thought to be due to the following reasons.
CHDM 은 고리형 구조이기 때문에 EG (에틸렌글리콜) 와 같이 굴곡시키기 어렵고, 강직하다. 이 때문에, 폴리에스테르 수지의 연신 등으로 폴리에스테르 수지에 부하되는 외력에 의해, 폴리에스테르 분자가 배향되기 쉽다. 배향된 폴리에스테르 분자는 결정을 형성하기 쉽기 때문에, 타이 체인을 형성하기 쉽다.Since CHDM has a ring structure, it is hard to bend like EG (ethylene glycol), and it is rigid. For this reason, polyester molecules are liable to be oriented by an external force applied to the polyester resin due to stretching of the polyester resin or the like. Since the oriented polyester molecules tend to form crystals, it is easy to form a tie chain.
CHDM 계 폴리에스테르 수지를 합성할 때에는, 디올 화합물로서 적어도 1,4-시클로헥산디메탄올 (CHDM) 을 사용하는데, 또한 CHDM 이외의 디올 화합물을 사용해도 된다. 이 때, CHDM 이외의 디올 화합물에 대해서는, 이미 서술한 디올 화합물을 들 수 있다. 그 중에서도, 에틸렌글리콜을 사용하는 것이 바람직하다.In the synthesis of the CHDM-based polyester resin, at least 1,4-cyclohexanedimethanol (CHDM) is used as the diol compound, and a diol compound other than CHDM may be used. At this time, for the diol compounds other than CHDM, the aforementioned diol compounds can be mentioned. Of these, ethylene glycol is preferably used.
CHDM 계 폴리에스테르 수지를 합성할 때에 사용하는 디카르복실산은, 이미 서술한 디카르복실산 또는 그 에스테르 유도체가 사용된다.As the dicarboxylic acid used for synthesizing the CHDM-based polyester resin, the dicarboxylic acid or its ester derivative already described is used.
CHDM 계 폴리에스테르 수지를 얻는 경우에는, 디카르복실산으로서 적어도 테레프탈산을 사용하는 것이 바람직하다.In the case of obtaining a CHDM-based polyester resin, it is preferable to use at least terephthalic acid as the dicarboxylic acid.
또, 디카르복실산은, 테레프탈산 이외에 이소프탈산 (IPA) 을 첨가해도 된다. 바람직한 IPA 량은, 전체 디카르복실산 중 0 몰% ∼ 15 몰% 가 바람직하고, 0 몰% ∼ 12 몰% 인 것이 보다 바람직하고, 0 몰% ∼ 9 몰% 인 것이 더욱 바람직하다.As the dicarboxylic acid, isophthalic acid (IPA) may be added in addition to terephthalic acid. The amount of IPA is preferably 0 mol% to 15 mol%, more preferably 0 mol% to 12 mol%, still more preferably 0 mol% to 9 mol%, of the total dicarboxylic acid.
CHDM 은, 일반적으로 용융 점도가 PET 수지보다 높고, 고유 점도가 0.70 dl/g ∼ 1.20 dl/g 인 것이 바람직하다.CHDM generally has a melt viscosity higher than that of the PET resin and an intrinsic viscosity of 0.70 dl / g to 1.20 dl / g.
1,4-시클로헥산디메탄올 (CHDM) 구조를 함유하는 폴리시클로헥산디메틸렌테레프탈레이트 (PCT) 는, 예를 들어 WO2009/125701호의 단락 번호 [0089] ∼ [0090], [0120] ∼ [0121] 에 기재된 방법도 바람직하게 사용할 수 있다.Polycyclohexanedimethylene terephthalate (PCT) containing a 1,4-cyclohexane dimethanol (CHDM) structure can be produced, for example, by using the method described in paragraphs [0089] to [0090], [0120] ] Can also be preferably used.
또, 폴리에틸렌-2,6-나프탈레이트 (PEN) 는, 예를 들어 일본 공개특허공보 2011-153209호의 단락 번호 [0170], 일본 공개특허공보 2008-39803호의 단락 번호 [0046] 및 [0060] 에 기재된 방법도 바람직하게 사용할 수 있다.Further, the polyethylene-2,6-naphthalate (PEN) can be produced by using the method described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-153209, Japanese Patent Application Publication No. 2008-39803, paragraphs [0046] and [0060] The described method can also be preferably used.
상기 Ti 계 촉매는, 반응 활성이 높아, 중합 온도를 낮게 할 수 있다. 그 때문에, 특히 중합 반응 중에 PET 가 열분해되어, COOH 가 발생하는 것을 억제하는 것이 가능하다. 본 발명에 있어서는, 폴리에스테르 필름의 말단 COOH 량을 30 eq/톤 이하의 범위로 조정하는 데에 바람직하다.The Ti-based catalyst has a high reaction activity and can lower the polymerization temperature. Therefore, it is possible to suppress the generation of COOH by thermally decomposing PET particularly during the polymerization reaction. In the present invention, it is preferable to adjust the terminal COOH amount of the polyester film to 30 eq / ton or less.
Ti 계 촉매를 사용한 중합에 의해 얻은 Ti 촉매계 PET 의 제조에는, 예를 들어, 일본 공개특허공보 2005-340616호, 일본 공개특허공보 2005-239940호, 일본 공개특허공보 2004-319444호, 일본 특허공보 제3436268호, 일본 특허공보 제3979866호, 일본 특허공보 제3780137호, 일본 공개특허공보 2007-204538호 등에 기재된 중합 방법을 사용할 수 있다.The production of Ti catalyst-based PET obtained by polymerization using a Ti-based catalyst is disclosed, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2005-340616, 2005-239940, 2004-319444, JP-A No. 3436268, Japanese Patent Publication No. 3979866, Japanese Patent Publication No. 3780137, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-204538, and the like.
티탄 (Ti) 계 화합물을, 1 ppm 이상 30 ppm 이하, 보다 바람직하게는 2 ppm 이상 20 ppm 이하, 더욱 바람직하게는 3 ppm 이상 15 ppm 이하의 범위에서 사용하여, 중합을 실시하는 것이 바람직하다. 이 경우, 본 발명의 방법에 의해 제조되는 폴리에스테르 필름에는, 1 ppm 이상 30 ppm 이하의 티탄이 함유된다.It is preferable to carry out the polymerization by using the titanium (Ti) compound in an amount of 1 ppm or more and 30 ppm or less, more preferably 2 ppm or more and 20 ppm or less, and still more preferably 3 ppm or more and 15 ppm or less. In this case, the polyester film produced by the method of the present invention contains titanium of not less than 1 ppm and not more than 30 ppm.
Ti 계 촉매의 양은, 1 ppm 이상이면 바람직한 IV 를 얻을 수 있고, 30 ppm 이하이면, 말단 COOH 를 낮게 억제할 수 있어, 내가수 분해성의 향상에 유리하다.When the amount of the Ti-based catalyst is 1 ppm or more, a preferable IV is obtained. When the amount is 30 ppm or less, the terminal COOH can be suppressed to a low level, which is advantageous for improving the hydrolysis resistance.
-고상 중합-- Solid phase polymerization -
본 발명에 있어서는, 에스테르화 반응 및/또는 에스테르 교환 반응에 더하여, 추가로 폴리에스테르를 고상 중합해도 된다. 고상 중합은, 이미 서술한 에스테르화 반응 등에 의해 중합한 폴리에스테르 또는 시판되는 폴리에스테르를 펠릿상 등의 소편 형상으로 하고, 이것을 사용하여, 바람직하게 실시할 수 있다. 구체적으로는, 고상 중합으로서, 일본 특허공보 제2621563호, 일본 특허공보 제3121876호, 일본 특허공보 제3136774호, 일본 특허공보 제3603585호, 일본 특허공보 제3616522호, 일본 특허공보 제3617340호, 일본 특허공보 제3680523호, 일본 특허공보 제3717392호, 일본 특허공보 제4167159호 등에 기재된 방법을 사용할 수 있다.In the present invention, in addition to the esterification reaction and / or the transesterification reaction, the polyester may be further subjected to solid phase polymerization. The solid-state polymerization can be preferably carried out by using a polyester or a commercially available polyester polymerized by the above-described esterification reaction or the like in the form of small pieces such as pellets. Concretely, as solid state polymerization, there can be mentioned, for example, Japanese Patent Publication No. 2621563, Japanese Patent Publication No. 3121876, Japanese Patent Publication No. 3136774, Japanese Patent Publication No. 3603585, Japanese Patent Publication No. 3616522, Japanese Patent Publication No. 3617340, Japanese Patent Publication No. 3680523, Japanese Patent Publication No. 3717392, Japanese Patent Publication No. 4167159, and the like can be used.
고상 중합은, 150 ℃ 이상 250 ℃ 이하, 보다 바람직하게는 170 ℃ 이상 240 ℃ 이하, 더욱 바람직하게는 190 ℃ 이상 230 ℃ 이하에서 5 시간 이상 100 시간 이하, 보다 바람직하게는 10 시간 이상 80 시간 이하, 더욱 바람직하게는 15 시간 이상 60 시간 이하의 조건으로 실시하는 것이 바람직하다. 또, 고상 중합은, 진공 중 혹은 질소 (N2) 기류 중에서 실시하는 것이 바람직하다. 또한, 다가 알코올 (에틸렌글리콜 등) 을 1 ppm 이상 1 % 이하 혼합해도 된다.The solid phase polymerization is carried out at a temperature of 150 ° C to 250 ° C, more preferably 170 ° C to 240 ° C, and further preferably 190 ° C to 230 ° C for 5 hours to 100 hours, more preferably 10 hours to 80 hours , More preferably not less than 15 hours and not more than 60 hours. The solid phase polymerization is preferably carried out in a vacuum or in a nitrogen (N 2 ) stream. The polyhydric alcohol (ethylene glycol or the like) may be mixed at 1 ppm or more and 1% or less.
고상 중합은, 배치식 (용기 내에 수지를 넣고, 그 속에서 소정의 시간 열을 부여하면서 교반하는 방식) 으로 실시해도 되고, 연속식 (가열한 통 중에 수지를 넣고, 이것을 가열하면서 소정의 시간 체류 (滯流) 시키면서 통 중을 통과시켜, 순차적으로 송출하는 방식) 으로 실시해도 된다.The solid-state polymerization may be carried out in a batch-wise manner (a method in which a resin is placed in a container and stirring is carried out while applying a predetermined time heat in the container), a continuous method (a resin is put in a heated tube, (A system in which the liquid is passed through the cylinder while being blown (flowed), and the liquid is sent out sequentially).
본 발명에 있어서는, 원료 수지로서 사용하는 폴리에스테르의 중합도는, 폴리에스테르의 사용 용도의 요구 특성에 맞추어 적절히 선택하면 되는데, 일반적으로는, 용융 중축합으로 0.3 ≤ IV ≤ 0.65 의 폴리에스테르를 얻고, 용융 중축합으로 얻어진 폴리에스테르를 고상 중축합에 의해 0.70 ≤ IV ≤ 0.85 로 상승시키는 것이 바람직하다.In the present invention, the degree of polymerization of the polyester to be used as the raw material resin can be suitably selected in accordance with the required characteristics of the use of the polyester. In general, polyester having 0.3? IV? 0.65 is obtained by melt polycondensation, It is preferable to increase the polyester obtained by the melt polycondensation to 0.70? IV? 0.85 by solid-phase polycondensation.
-말단 봉지제-- End sealing agent -
폴리에스테르 필름은, 말단 봉지제를 함유하고 있는 것이 바람직하다.It is preferable that the polyester film contains a terminal sealing agent.
폴리에스테르 필름은, 폴리에스테르 결정 사이를 가교하는 분자 (타이 체인) 를 갖는 구조임으로써, 강고한 구조가 되고, 내후성이 우수하다. 폴리에스테르 필름이 말단 봉지제를 함유하고 있음으로써, 타이 체인이 지나치게 발달하지 않고, 취화를 억제하면서도 내열성을 높일 수 있다. 이로써, 성막했을 때에 발생하기 쉬운 폐해의 우려도 작아진다.The polyester film has a structure having a molecule (tie chain) bridging the polyester crystals, so that it has a strong structure and is excellent in weather resistance. Since the polyester film contains a terminal sealing agent, the tie chain is not excessively developed, and heat resistance can be improved while suppressing embrittlement. This also reduces the likelihood of adverse effects likely to occur when the film is formed.
따라서, 본 발명의 폴리에스테르 필름 제조 방법에서는, 폴리에스테르 필름에 말단 봉지제가 함유되도록 폴리에스테르 필름을 제조하는 것이 바람직하다. 말단 봉지제는, 2 축 압출기의 원료 공급구에 공급하기 전에 폴리에스테르 원료 수지와 혼합해도 되고, 2 축 압출기로 폴리에스테르 원료 수지를 용융 혼련하고 있을 때에 혼합해도 되고, 2 축 압출기로부터 용융 수지를 배출하고 나서 용융 수지에 혼합해도 된다.Therefore, in the method for producing a polyester film of the present invention, it is preferable to produce a polyester film such that the end-capping agent is contained in the polyester film. The end sealing agent may be mixed with the polyester raw material resin before being fed to the raw material feed port of the twin screw extruder or may be mixed while melt-kneading the polyester raw resin with a twin screw extruder. It may be mixed with the molten resin after discharge.
이상 중에서도, 말단 봉지제의 첨가 방법으로는, 폴리에스테르 원료 수지와 말단 봉지제를 사전에, 전체량에 대해 10 질량% 이상 60 질량% 이하가 되도록 용융 혼합하여, 마스터 펠릿을 제조한 후, 2 축 압출기에 투입하여 사용하는 것이 바람직하다.Among the methods described above, as the method of adding the terminal endblock agent, the polyester raw material resin and the terminal endblock agent are melt-mixed in advance so as to be not less than 10 mass% and not more than 60 mass% with respect to the total amount to prepare master pellets, It is preferable to be used by being fed into an axial extruder.
또한, 말단 봉지제란, 폴리에스테르의 말단의 카르복실기와 반응하여, 폴리에스테르의 말단 카르복시기량을 감소시키는 첨가제이다.An end encapsulant is an additive that reacts with the terminal carboxyl group of the polyester to reduce the terminal carboxyl group content of the polyester.
말단 봉쇄제로는, 카르보디이미드 화합물, 옥사졸린 화합물, 에폭시 화합물, 카보네이트 화합물 등을 들 수 있다. 본 발명의 폴리에스테르 필름은, 이소시아네이트 화합물, 카르보디이미드 화합물 및 에폭시 화합물 중 적어도 1 개의 말단 봉지제를 함유하는 것이 바람직하고, 2 종류의 카르보디이미드 화합물을 함유하는 것이 바람직하다. 말단 봉지제는, 단독으로 사용해도 되고, 조합하여 사용해도 된다.Examples of the terminal blocking agent include a carbodiimide compound, an oxazoline compound, an epoxy compound, and a carbonate compound. The polyester film of the present invention preferably contains at least one end-capping agent of an isocyanate compound, a carbodiimide compound and an epoxy compound, and preferably contains two kinds of carbodiimide compounds. The terminal sealing agent may be used alone or in combination.
말단 봉지제는, 이상 중에서도, 특히 카르보디이미드기를 1 개 갖고, 상기 카르보디이미드기의 제 1 질소와 제 2 질소가 결합기에 의해 결합되어 있는 고리형 구조를 함유하는 고리형 카르보디이미드 화합물이 바람직하다.The end-capping agent is preferably a cyclic carbodiimide compound having a cyclic structure in which a first nitrogen atom and a second nitrogen atom of the carbodiimide group are bonded by a bonding group desirable.
-고리형 카르보디이미드 화합물-- cyclic carbodiimide compound -
고리형 카르보디이미드 화합물은, 카르보디이미드기를 1 개 갖고, 카르보디이미드기의 제 1 질소와 제 2 질소가 결합기에 의해 결합되어 있는 고리형 구조를 함유하는 화합물이다.The cyclic carbodiimide compound is a compound containing a cyclic structure in which one carbodiimide group is present and the first nitrogen and the second nitrogen of the carbodiimide group are bonded by a bonding group.
여기서, 제 1 질소란, 카르보디이미드기 (-N=C=N-) 가 갖는 2 개의 질소 원자 중, 일방의 질소 원자를 가리키고, 제 2 질소란, 타방의 질소 원자를 가리킨다.Here, the first nitrogen indicates one nitrogen atom among the two nitrogen atoms of the carbodiimide group (-N = C = N-), and the second nitrogen indicates the other nitrogen atom.
고리형 카르보디이미드 화합물은, 말단 봉지제로서 폴리에스테르의 말단 카르복실기를 봉지하기 위해, 본 발명의 폴리에스테르 필름이 고리형 카르보디이미드 화합물을 함유함으로써, 폴리에스테르 필름의 내후성, 특히 습열 내구성을 개선시킬 수 있다.The cyclic carbodiimide compound contains the cyclic carbodiimide compound of the present invention in order to encapsulate the terminal carboxyl group of the polyester as a terminal endblock, thereby improving the weather resistance, especially the wet heat durability of the polyester film .
고리형 카르보디이미드 화합물을 사용함으로써 폴리에스테르 필름의 내후성이 향상되는 것은, 다음의 이유에 의한 것이라고 생각된다.The use of the cyclic carbodiimide compound improves the weather resistance of the polyester film for the following reasons.
카르보디이미드 화합물을 고리형 구조로 함으로써, 하기와 같이, 폴리에스테르에 더욱더 타이 체인의 형성을 촉진시킬 수 있다.By making the carbodiimide compound into a cyclic structure, formation of a tie chain can be further promoted in the polyester as follows.
·고리형 카르보디이미드가 해열 (解裂) 되고, 폴리에스테르 (PET-1 이라고 한다) 의 말단 카르복실산과 반응한다.The cyclic carbodiimide is cleaved and reacts with the terminal carboxylic acid of the polyester (PET-1).
·해열된 카르보디이미드의 다른 일단은 이소시아네이트기가 되어, 다른 폴리에스테르 (PET-2 라고 한다) 의 말단 수산기와 반응한다.The other end of the resolved carbodiimide becomes an isocyanate group and reacts with the terminal hydroxyl group of another polyester (referred to as PET-2).
·고리형 카르보디이미드 화합물은 고리형 구조이기 때문에, 수산기와 반응한 부위와 카르복실산과 반응한 부위는 연결되어 있다. 이 결과, 2 개의 PET 분자 사슬 (PET-1 및 PET-2) 이 고리형 카르보디이미드를 통하여, 연결된 타이 체인 구조를 형성한다.· Since the cyclic carbodiimide compound has a cyclic structure, a site reacted with a hydroxyl group and a site reacted with a carboxylic acid are connected. As a result, two PET molecule chains (PET-1 and PET-2) form a tie chain structure connected via a cyclic carbodiimide.
고리형 카르보디이미드 화합물은, 폴리에스테르 원료 수지에 대해 0.05 질량% ∼ 20 질량% 의 비율로 사용하는 것이 바람직하다.The cyclic carbodiimide compound is preferably used in a proportion of 0.05 mass% to 20 mass% with respect to the polyester raw resin.
이하, 고리형 카르보디이미드 화합물의 상세에 대하여 설명한다.Hereinafter, details of the cyclic carbodiimide compound will be described.
고리형 카르보디이미드 화합물은, 중량 평균 분자량 (Mw) 이 400 이상인 것이 바람직하고, 500 ∼ 1500 인 것이 보다 바람직하다.The cyclic carbodiimide compound preferably has a weight average molecular weight (Mw) of 400 or more, more preferably 500 to 1,500.
또, 고리형 카르보디이미드 화합물은, 고리형 구조를 복수 갖고 있어도 된다.The cyclic carbodiimide compound may have a plurality of cyclic structures.
구체적으로는, 고리형 카르보디이미드 화합물의 고리형 구조는, 카르보디이미드기 (-N=C=N-) 를 1 개 갖고, 그 제 1 질소와 제 2 질소가 결합기에 의해 결합되어 있다. 하나의 고리형 구조 중에는, 1 개의 카르보디이미드기만을 갖는데, 예를 들어, 스피로 고리 등, 분자 중에 복수의 고리형 구조를 갖는 경우에는 스피로 원자에 결합되는 각각의 고리형 구조 중에 1 개의 카르보디이미드기를 갖고 있으면, 화합물로서 복수의 카르보디이미드기를 갖고 있어도 된다는 것은 말할 필요도 없다. 고리형 구조 중의 원자수는, 바람직하게는 8 ∼ 50, 보다 바람직하게는 10 ∼ 30, 더욱 바람직하게는 10 ∼ 20, 특히 10 ∼ 15 가 바람직하다.Specifically, the cyclic structure of the cyclic carbodiimide compound has one carbodiimide group (-N═C═N-), and the first nitrogen and the second nitrogen are bonded by a bonding group. In one ring structure, only one carbodiimide group is present. For example, in the case of having a plurality of ring structures in the molecule, such as a spiro ring, one carbodiimide group in each ring structure bonded to the spiro atom Needless to say, the compound having a mid group may have a plurality of carbodiimide groups as a compound. The number of atoms in the cyclic structure is preferably 8 to 50, more preferably 10 to 30, still more preferably 10 to 20, still more preferably 10 to 15.
여기서, 고리형 구조 중의 원자수란, 고리형 구조를 직접 구성하는 원자의 수를 의미하고, 예를 들어, 8 원자 고리이면 8, 50 원자 고리이면 50 이다. 고리형 구조 중의 원자수가 8 보다 작으면 고리형 카르보디이미드 화합물의 안정성이 저하되어, 보관, 사용이 곤란해지는 경우가 있기 때문이다. 또 반응성의 관점에서는 고리 원자수의 상한값에 관해서는 특별한 제한은 없지만, 50 을 초과하는 원자수의 고리형 카르보디이미드 화합물은 합성상 곤란해지고, 비용이 크게 상승하는 경우가 발생하기 때문이다. 이러한 관점에서 고리형 구조 중의 원자수는 바람직하게는 10 ∼ 30, 보다 바람직하게는 10 ∼ 20, 특히 바람직하게는 10 ∼ 15 의 범위가 선택된다.Here, the number of atoms in the cyclic structure means the number of atoms constituting the cyclic structure directly. For example, when the cyclic structure is an eight-membered ring, the number of atoms is 50, If the number of atoms in the cyclic structure is less than 8, the stability of the cyclic carbodiimide compound is lowered, which may make storage and use difficult. From the viewpoint of reactivity, there is no particular limitation on the upper limit of the number of ring atoms, but the cyclic carbodiimide compound having an atomic number exceeding 50 is difficult to synthesize, and the cost may increase significantly. From this point of view, the number of atoms in the cyclic structure is preferably selected in the range of 10 to 30, more preferably 10 to 20, and particularly preferably 10 to 15.
고리형 구조는, 하기 식 (1) 로 나타내는 구조인 것이 바람직하다.The cyclic structure is preferably a structure represented by the following formula (1).
[화학식 1][Chemical Formula 1]
식 (1) 중, Q (이하, 결합기 Q 라고도 한다) 는, 지방족기와 지환족기와 방향족기에서 선택되는 어느 1 개의 2 ∼ 4 가의 결합기, 또는 지방족기와 지환족기와 방향족기에서 선택되는 2 개 이상의 기의 조합인 2 ∼ 4 가의 결합기이다. 또한, 2 개 이상의 기의 조합은, 방향족기와 방향족기와 같이, 동종의 기를 조합한 양태여도 된다.In formula (1), Q (hereinafter also referred to as a coupler Q) may be any two to four valence bond groups selected from an aliphatic group, an alicyclic group and an aromatic group, or two or more groups selected from aliphatic groups, alicyclic groups and aromatic groups Group, which is a combination of two or four groups. The combination of two or more groups may be a combination of groups of the same kind such as an aromatic group and an aromatic group.
Q 를 구성하는 지방족기와 지환족기와 방향족기는, 각각 독립적으로 헤테로 원자 또는 1 가의 치환기를 함유하고 있어도 된다. 헤테로 원자란 이 경우, O, N, S, P 를 가리킨다. 결합기의 가 (價) 중 2 개의 가는 고리형 구조를 형성하기 위해서 사용된다. Q 가 3 가 또는 4 가의 결합기인 경우, 고리형 구조는 단결합, 이중 결합, 원자, 또는 원자단을 통하여, 폴리머 또는 다른 고리형 구조와 결합되어 있다.The aliphatic group, alicyclic group and aromatic group constituting Q may each independently contain a hetero atom or a monovalent substituent. Hetero atoms in this case refer to O, N, S, P. Two of the valencies of the coupler are used to form a ring-like structure. When Q is a trivalent or tetravalent linking group, the cyclic structure is bonded to the polymer or other cyclic structure through a single bond, a double bond, an atom, or an atomic group.
결합기 Q 는, 2 ∼ 4 가의 탄소수 1 ∼ 20 의 지방족기, 2 ∼ 4 가의 탄소수 3 ∼ 20 의 지환족기, 혹은 2 ∼ 4 가의 탄소수 5 ∼ 15 의 방향족기, 또는 2 ∼ 4 가의 탄소수 1 ∼ 20 의 지방족기, 2 ∼ 4 가의 탄소수 3 ∼ 20 의 지환족기 및 2 ∼ 4 가의 탄소수 5 ∼ 15 의 방향족기에서 선택되는 2 개 이상의 기의 조합인 것이 바람직하다.The coupler Q is preferably an aliphatic group having 2 to 4 carbon atoms, an aliphatic group having 2 to 4 carbon atoms, an alicyclic group having 3 to 20 carbon atoms, or an aromatic group having 5 to 15 carbon atoms or a 2 to 4 carbon atom, , An alicyclic group having 2 to 4 carbon atoms, an alicyclic group having 3 to 20 carbon atoms, and an aromatic group having 2 to 4 carbon atoms and having 5 to 15 carbon atoms.
결합기 Q 를 구성하는 지방족기와 지환족기와 방향족기에서 선택되는 2 개 이상의 기의 조합의 예로는, 알킬렌기와 아릴렌기가 결합된 알킬렌-아릴렌기와 같은 구조 등을 들 수 있다.Examples of the combination of two or more groups selected from an aliphatic group, an alicyclic group and an aromatic group constituting the coupler Q include a structure such as an alkylene-arylene group in which an alkylene group and an arylene group are bonded.
결합기 Q 는, 하기 식 (1-1), 식 (1-2) 또는 식 (1-3) 으로 나타내는 2 ∼ 4 가의 결합기인 것이 바람직하다.The coupler Q is preferably a 2- to 4-valent bond group represented by the following formula (1-1), (1-2) or (1-3).
[화학식 2](2)
식 (1-1) 중, Ar1 및 Ar2 는 각각 독립적으로 2 ∼ 4 가의 탄소수 5 ∼ 15 의 방향족기이다. Ar1 및 Ar2 는, 각각 독립적으로 추가로 헤테로 원자 또는 1 가의 치환기를 함유하고 있어도 된다.In the formula (1-1), Ar 1 and Ar 2 are each independently a 2- to 4-valent aromatic group having 5 to 15 carbon atoms. Ar 1 and Ar 2 each independently may further contain a hetero atom or a monovalent substituent.
Ar1 또는 Ar2 로서 나타내는 방향족기로는, 탄소수 5 ∼ 15 의 아릴렌기, 탄소수 5 ∼ 15 의 아렌트리일기, 탄소수 5 ∼ 15 의 아렌테트라일기를 들 수 있다. 아릴렌기 (2 가) 로서 페닐렌기, 나프탈렌디일기 등을 들 수 있다. 아렌트리일기 (3 가) 로서 벤젠트리일기, 나프탈렌트리일기 등을 들 수 있다. 아렌테트라일기 (4 가) 로서 벤젠테트라일기, 나프탈렌테트라일기 등을 들 수 있다. 이들 방향족기는 치환되어 있어도 된다.Examples of the aromatic group represented by Ar 1 or Ar 2 include an arylene group having 5 to 15 carbon atoms, an arerentiyl group having 5 to 15 carbon atoms, and an arene tetrayl group having 5 to 15 carbon atoms. Examples of the arylene group (divalent group) include a phenylene group and a naphthalenediyl group. As the arethryl group (trivalent), a benzenetriyl group, a naphthalenetriyl group and the like can be given. Examples of the allenetetrayl group (tetravalent) include a benzenetetrayl group and a naphthalenetetrayl group. These aromatic groups may be substituted.
방향족기가 가질 수 있는 1 가의 치환기로는, 탄소수 1 ∼ 20 의 알킬기, 탄소수 6 ∼ 15 의 아릴기, 할로겐 원자, 니트로기, 아미드기, 하이드록실기, 에스테르기, 에테르기, 알데히드기 등을 들 수 있다.Examples of the monovalent substituent which the aromatic group may have include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, a halogen atom, a nitro group, an amide group, a hydroxyl group, an ester group, an ether group and an aldehyde group have.
식 (1-2) 중, R1 및 R2 는, 각각 독립적으로 2 ∼ 4 가의 탄소수 1 ∼ 20 의 지방족기, 혹은 2 ∼ 4 가의 탄소수 3 ∼ 20 의 지환족기, 또는, 2 ∼ 4 가의 탄소수 1 ∼ 20 의 지방족기와 2 ∼ 4 가의 탄소수 3 ∼ 20 의 지환족기의 조합, 혹은 2 ∼ 4 가의 탄소수 1 ∼ 20 의 지방족기와 2 ∼ 4 가의 탄소수 3 ∼ 20 의 지환족기와 2 ∼ 4 가의 탄소수 5 ∼ 15 의 방향족기에서 선택되는 2 개 이상의 기의 조합이다. R1 및 R2 를 구성하는 지방족기, 지환족기 및 방향족기는, 각각 독립적으로 추가로 헤테로 원자 또는 1 가의 치환기를 함유하고 있어도 된다.In formula (1-2), R 1 and R 2 are each independently an aliphatic group having 2 to 4 carbon atoms, an aliphatic group having 2 to 4 carbon atoms, an alicyclic group having 3 to 20 carbon atoms, or an alicyclic group having 2 to 4 carbon atoms A combination of an aliphatic group having 1 to 20 carbon atoms and an alicyclic group having 2 to 4 carbon atoms having 3 to 20 carbon atoms or an aliphatic group having 2 to 4 carbon atoms having 1 to 20 carbon atoms and an alicyclic group having 2 to 4 carbon atoms having 3 to 20 carbon atoms, Lt; / RTI > to 15 aromatic groups. The aliphatic group, alicyclic group and aromatic group constituting R 1 and R 2 may each independently further contain a hetero atom or a monovalent substituent.
R1 또는 R2 로서 나타내는 지방족기로는, 탄소수 1 ∼ 20 의 알킬렌기, 탄소수 1 ∼ 20 의 알칸트리일기, 탄소수 1 ∼ 20 의 알칸테트라일기 등을 들 수 있다. 알킬렌기로서 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 부틸렌기, 펜틸렌기, 헥실렌기, 헵틸렌기, 옥틸렌기, 노닐렌기, 데실렌기, 도데실렌기, 헥사데실렌기 등을 들 수 있다. 알칸트리일기로서 메탄트리일기, 에탄트리일기, 프로판트리일기, 부탄트리일기, 펜탄트리일기, 헥산트리일기, 헵탄트리일기, 옥탄트리일기, 노난트리일기, 데칸트리일기, 도데칸트리일기, 헥사데칸트리일기 등을 들 수 있다. 알칸테트라일기로서 메탄테트라일기, 에탄테트라일기, 프로판테트라일기, 부탄테트라일기, 펜탄테트라일기, 헥산테트라일기, 헵탄테트라일기, 옥탄테트라일기, 노난테트라일기, 데칸테트라일기, 도데칸테트라일기, 헥사데칸테트라일기 등을 들 수 있다. 이들 지방족기는 치환되어 있어도 된다.Examples of the aliphatic group represented by R 1 or R 2 include an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, an alkanetriyl group having 1 to 20 carbon atoms, and an alkanetetrayl group having 1 to 20 carbon atoms. Examples of the alkylene group include methylene, ethylene, propylene, butylene, pentylene, hexylene, heptylene, octylene, nonylene, decylene, dodecylene and hexadecylene. Examples of the alkanetriyl group include a methanethiol group, an ethanethyryl group, a propanetriyl group, a butanetriyl group, a pentanetriyl group, a hexanetriyl group, a heptanetriyl group, an octanetriyl group, a nonanthryl group, a decanylthio group, a dodecanetriyl group, Decanyl group, and the like. Examples of the alkanetetrayl group include a methanetetrayl group, ethanetetrayl group, propanetetrayl group, butanetetrayl group, pentanetetrayl group, hexanetetrayl group, heptanetetrayl group, octanetetrayl group, nonanetetrayl group, decanetetrayl group, dodecanetetrayl group, Decanetetrayl group and the like. These aliphatic groups may be substituted.
지방족기가 가질 수 있는 1 가의 치환기로는, 탄소수 1 ∼ 20 의 알킬기, 탄소수 6 ∼ 15 의 아릴기, 할로겐 원자, 니트로기, 아미드기, 하이드록실기, 에스테르기, 에테르기, 알데히드기 등을 들 수 있다.Examples of the monovalent substituent which the aliphatic group may have include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, a halogen atom, a nitro group, an amide group, a hydroxyl group, an ester group, an ether group and an aldehyde group have.
지환족기로서 탄소수 3 ∼ 20 의 시클로알킬렌기, 탄소수 3 ∼ 20 의 시클로알칸트리일기, 탄소수 3 ∼ 20 의 시클로알칸테트라일기를 들 수 있다. 시클로알킬렌기로서 시클로프로필렌기, 시클로부틸렌기, 시클로펜틸렌기, 시클로헥실렌기, 시클로헵틸렌기, 시클로옥틸렌기, 시클로노닐렌기, 시클로데실렌기, 시클로도데실렌기, 시클로헥사데실렌기 등을 들 수 있다. 알칸트리일기로서 시클로프로판트리일기, 시클로부탄트리일기, 시클로펜탄트리일기, 시클로헥산트리일기, 시클로헵탄트리일기, 시클로옥탄트리일기, 시클로노난트리일기, 시클로데칸트리일기, 시클로도데칸트리일기, 시클로헥사데칸트리일기 등을 들 수 있다. 알칸테트라일기로서 시클로프로판테트라일기, 시클로부탄테트라일기, 시클로펜탄테트라일기, 시클로헥산테트라일기, 시클로헵탄테트라일기, 시클로옥탄테트라일기, 시클로노난테트라일기, 시클로데칸테트라일기, 시클로도데칸테트라일기, 시클로헥사데칸테트라일기 등을 들 수 있다. 이들 지환족기는 치환되어 있어도 된다.Examples of the alicyclic group include a cycloalkylene group having 3 to 20 carbon atoms, a cycloalkanetriyl group having 3 to 20 carbon atoms, and a cycloalkanetetrayl group having 3 to 20 carbon atoms. Examples of the cycloalkylene group include a cyclopentylene group, a cyclobutylene group, a cyclopentylene group, a cyclohexylene group, a cycloheptylene group, a cyclooctylene group, a cyclononylene group, a cyclodecylene group, a cyclododecylene group, a cyclohexadecylene group, . Examples of the alkanetriyl group include a cyclopropanetriyl group, a cyclobutanetriyl group, a cyclopentanetriyl group, a cyclohexanetriyl group, a cycloheptanetriyl group, a cyclooctanetriyl group, a cyclononanetriyl group, a cyclododecanetriyl group, And a cyclohexadecanetriyl group. Examples of the alkane tetrayl group include a cyclopropane tetrayl group, a cyclobutane tetrayl group, a cyclopentanetetrayl group, a cyclohexanetetrayl group, a cycloheptanetetrayl group, a cyclooctanetetrayl group, a cyclononanetetrayl group, a cyclododecanetetrayl group, a cyclododecanetetrayl group, And a cyclohexadecanetetrayl group. These alicyclic groups may be substituted.
지방족기가 가질 수 있는 1 가의 치환기로는, 탄소수 1 ∼ 20 의 알킬기, 탄소수 6 ∼ 15 의 아릴기, 할로겐 원자, 니트로기, 아미드기, 하이드록실기, 에스테르기, 에테르기, 알데히드기 등을 들 수 있다.Examples of the monovalent substituent which the aliphatic group may have include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, a halogen atom, a nitro group, an amide group, a hydroxyl group, an ester group, an ether group and an aldehyde group have.
방향족기로서 각각 헤테로 원자를 함유하여 복소 고리 구조를 갖고 있어도 되는, 탄소수 5 ∼ 15 의 아릴렌기, 탄소수 5 ∼ 15 의 아렌트리일기, 탄소수 5 ∼ 15 의 아렌테트라일기를 들 수 있다. 아릴렌기로서 페닐렌기, 나프탈렌디일기 등을 들 수 있다. 아렌트리일기 (3 가) 로서 벤젠트리일기, 나프탈렌트리일기 등을 들 수 있다. 아렌테트라일기 (4 가) 로서 벤젠테트라일기, 나프탈렌테트라일기 등을 들 수 있다. 이들 방향족기는 치환되어 있어도 된다.An aromatic group having 5 to 15 carbon atoms, an arenyl group having 5 to 15 carbon atoms, and an arene tetrayl group having 5 to 15 carbon atoms, each of which may contain a hetero atom and have a heterocyclic structure. Examples of the arylene group include a phenylene group and a naphthalenediyl group. As the arethryl group (trivalent), a benzenetriyl group, a naphthalenetriyl group and the like can be given. Examples of the allenetetrayl group (tetravalent) include a benzenetetrayl group and a naphthalenetetrayl group. These aromatic groups may be substituted.
방향족기가 가질 수 있는 1 가의 치환기로는, 탄소수 1 ∼ 20 의 알킬기, 탄소수 6 ∼ 15 의 아릴기, 할로겐 원자, 니트로기, 아미드기, 하이드록실기, 에스테르기, 에테르기, 알데히드기 등을 들 수 있다.Examples of the monovalent substituent which the aromatic group may have include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, a halogen atom, a nitro group, an amide group, a hydroxyl group, an ester group, an ether group and an aldehyde group have.
상기 식 (1-1) 및 식 (1-2) 에 있어서, X1 및 X2 는, 각각 독립적으로 2 ∼ 4 가의 탄소수 1 ∼ 20 의 지방족기, 2 ∼ 4 가의 탄소수 3 ∼ 20 의 지환족기, 혹은, 2 ∼ 4 가의 탄소수 5 ∼ 15 의 방향족기, 또는, 2 ∼ 4 가의 탄소수 1 ∼ 20 의 지방족기와 2 ∼ 4 가의 탄소수 3 ∼ 20 의 지환족기와 2 ∼ 4 가의 탄소수 5 ∼ 15 의 방향족기에서 선택되는 2 개 이상의 기의 조합이다. X1 및 X2 를 구성하는 지방족기, 지환족기 및 방향족기는, 각각 독립적으로 추가로 헤테로 원자 또는 1 가의 치환기를 함유하고 있어도 된다.In the formulas (1-1) and (1-2), X 1 and X 2 each independently represent an aliphatic group having 2 to 4 carbon atoms, an aliphatic group having 2 to 4 carbon atoms, an alicyclic group having 3 to 20 carbon atoms, Or an aromatic group having 2 to 4 carbon atoms of 5 to 15 carbon atoms or an aliphatic group having 2 to 4 carbon atoms of 1 to 20 carbon atoms and an alicyclic group having 2 to 4 carbon atoms having 3 to 20 carbon atoms and an aromatic group having 2 to 4 carbon atoms and having 5 to 15 carbon atoms Lt; / RTI > is a combination of two or more groups. The aliphatic group, alicyclic group and aromatic group constituting X 1 and X 2 may each independently further contain a hetero atom or a monovalent substituent.
지방족기로서 탄소수 1 ∼ 20 의 알킬렌기, 탄소수 1 ∼ 20 의 알칸트리일기, 탄소수 1 ∼ 20 의 알칸테트라일기 등을 들 수 있다. 알킬렌기로서 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 부틸렌기, 펜틸렌기, 헥실렌기, 헵틸렌기, 옥틸렌기, 노닐렌기, 데실렌기, 도데실렌기, 헥사데실렌기 등을 들 수 있다. 알칸트리일기로서 메탄트리일기, 에탄트리일기, 프로판트리일기, 부탄트리일기, 펜탄트리일기, 헥산트리일기, 헵탄트리일기, 옥탄트리일기, 노난트리일기, 데칸트리일기, 도데칸트리일기, 헥사데칸트리일기 등을 들 수 있다. 알칸테트라일기로서 메탄테트라일기, 에탄테트라일기, 프로판테트라일기, 부탄테트라일기, 펜탄테트라일기, 헥산테트라일기, 헵탄테트라일기, 옥탄테트라일기, 노난테트라일기, 데칸테트라일기, 도데칸테트라일기, 헥사데칸테트라일기 등을 들 수 있다. 이들 지방족기는 치환되어 있어도 된다.Examples of the aliphatic group include an alkylene group of 1 to 20 carbon atoms, an alkanetriyl group of 1 to 20 carbon atoms, and an alkanetetrayl group of 1 to 20 carbon atoms. Examples of the alkylene group include methylene, ethylene, propylene, butylene, pentylene, hexylene, heptylene, octylene, nonylene, decylene, dodecylene and hexadecylene. Examples of the alkanetriyl group include a methanethiol group, an ethanethyryl group, a propanetriyl group, a butanetriyl group, a pentanetriyl group, a hexanetriyl group, a heptanetriyl group, an octanetriyl group, a nonanthryl group, a decanylthio group, a dodecanetriyl group, Decanyl group, and the like. Examples of the alkanetetrayl group include a methanetetrayl group, ethanetetrayl group, propanetetrayl group, butanetetrayl group, pentanetetrayl group, hexanetetrayl group, heptanetetrayl group, octanetetrayl group, nonanetetrayl group, decanetetrayl group, dodecanetetrayl group, Decanetetrayl group and the like. These aliphatic groups may be substituted.
지방족기가 가질 수 있는 1 가의 치환기로는, 탄소수 1 ∼ 20 의 알킬기, 탄소수 6 ∼ 15 의 아릴기, 할로겐 원자, 니트로기, 아미드기, 하이드록실기, 에스테르기, 에테르기, 알데히드기 등을 들 수 있다.Examples of the monovalent substituent which the aliphatic group may have include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, a halogen atom, a nitro group, an amide group, a hydroxyl group, an ester group, an ether group and an aldehyde group have.
지환족기로서 탄소수 3 ∼ 20 의 시클로알킬렌기, 탄소수 3 ∼ 20 의 시클로알칸트리일기, 탄소수 3 ∼ 20 의 시클로알칸테트라일기를 들 수 있다. 시클로알킬렌기로서 시클로프로필렌기, 시클로부틸렌기, 시클로펜틸렌기, 시클로헥실렌기, 시클로헵틸렌기, 시클로옥틸렌기, 시클로노닐렌기, 시클로데실렌기, 시클로도데실렌기, 시클로헥사데실렌기 등을 들 수 있다. 알칸트리일기로서 시클로프로판트리일기, 시클로부탄트리일기, 시클로펜탄트리일기, 시클로헥산트리일기, 시클로헵탄트리일기, 시클로옥탄트리일기, 시클로노난트리일기, 시클로데칸트리일기, 시클로도데칸트리일기, 시클로헥사데칸트리일기 등을 들 수 있다. 알칸테트라일기로서 시클로프로판테트라일기, 시클로부탄테트라일기, 시클로펜탄테트라일기, 시클로헥산테트라일기, 시클로헵탄테트라일기, 시클로옥탄테트라일기, 시클로노난테트라일기, 시클로데칸테트라일기, 시클로도데칸테트라일기, 시클로헥사데칸테트라일기 등을 들 수 있다. 이들 지환족기는 치환되어 있어도 된다.Examples of the alicyclic group include a cycloalkylene group having 3 to 20 carbon atoms, a cycloalkanetriyl group having 3 to 20 carbon atoms, and a cycloalkanetetrayl group having 3 to 20 carbon atoms. Examples of the cycloalkylene group include a cyclopentylene group, a cyclobutylene group, a cyclopentylene group, a cyclohexylene group, a cycloheptylene group, a cyclooctylene group, a cyclononylene group, a cyclodecylene group, a cyclododecylene group, a cyclohexadecylene group, . Examples of the alkanetriyl group include a cyclopropanetriyl group, a cyclobutanetriyl group, a cyclopentanetriyl group, a cyclohexanetriyl group, a cycloheptanetriyl group, a cyclooctanetriyl group, a cyclononanetriyl group, a cyclododecanetriyl group, And a cyclohexadecanetriyl group. Examples of the alkane tetrayl group include a cyclopropane tetrayl group, a cyclobutane tetrayl group, a cyclopentanetetrayl group, a cyclohexanetetrayl group, a cycloheptanetetrayl group, a cyclooctanetetrayl group, a cyclononanetetrayl group, a cyclododecanetetrayl group, a cyclododecanetetrayl group, And a cyclohexadecanetetrayl group. These alicyclic groups may be substituted.
지환족기가 가질 수 있는 1 가의 치환기로는, 탄소수 1 ∼ 20 의 알킬기, 탄소수 6 ∼ 15 의 아릴기, 할로겐 원자, 니트로기, 아미드기, 하이드록실기, 에스테르기, 에테르기, 알데히드기 등을 들 수 있다.Examples of the monovalent substituent which the alicyclic group may have include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, a halogen atom, a nitro group, an amide group, a hydroxyl group, an ester group, an ether group and an aldehyde group .
방향족기로서 각각 헤테로 원자를 함유하여 복소 고리 구조를 갖고 있어도 되는, 탄소수 5 ∼ 15 의 아릴렌기, 탄소수 5 ∼ 15 의 아렌트리일기, 탄소수 5 ∼ 15 의 아렌테트라일기를 들 수 있다. 아릴렌기로서 페닐렌기, 나프탈렌디일기 등을 들 수 있다. 아렌트리일기 (3 가) 로서 벤젠트리일기, 나프탈렌트리일기 등을 들 수 있다. 아렌테트라일기 (4 가) 로서 벤젠테트라일기, 나프탈렌테트라일기 등을 들 수 있다. 이들 방향족기는 치환되어 있어도 된다.An aromatic group having 5 to 15 carbon atoms, an arenyl group having 5 to 15 carbon atoms, and an arene tetrayl group having 5 to 15 carbon atoms, each of which may contain a hetero atom and have a heterocyclic structure. Examples of the arylene group include a phenylene group and a naphthalenediyl group. As the arethryl group (trivalent), a benzenetriyl group, a naphthalenetriyl group and the like can be given. Examples of the allenetetrayl group (tetravalent) include a benzenetetrayl group and a naphthalenetetrayl group. These aromatic groups may be substituted.
방향족기가 가질 수 있는 1 가의 치환기로는, 탄소수 1 ∼ 20 의 알킬기, 탄소수 6 ∼ 15 의 아릴기, 할로겐 원자, 니트로기, 아미드기, 하이드록실기, 에스테르기, 에테르기, 알데히드기 등을 들 수 있다.Examples of the monovalent substituent which the aromatic group may have include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, a halogen atom, a nitro group, an amide group, a hydroxyl group, an ester group, an ether group and an aldehyde group have.
상기 식 (1-1) 및 식 (1-2) 에 있어서 s 및 k 는, 각각 독립적으로 0 ∼ 10 의 정수이고, 바람직하게는 0 ∼ 3 의 정수이며, 보다 바람직하게는 0 ∼ 1 의 정수이다.In the formulas (1-1) and (1-2), s and k are each independently an integer of 0 to 10, preferably an integer of 0 to 3, more preferably an integer of 0 to 1 to be.
s 및 k 가 10 을 초과하면, 고리형 카르보디이미드 화합물은 합성상 곤란해지고, 비용이 크게 상승하는 경우가 발생하기 때문이다. 이러한 관점에서 정수는 바람직하게는 0 ∼ 3 의 범위가 선택된다. 또한, s 또는 k 가 2 이상일 때, 반복 단위로서의 X1, 혹은 X2 가, 다른 X1, 혹은 X2 와 상이해도 된다.When s and k are more than 10, the cyclic carbodiimide compound becomes difficult to synthesize, and the cost may increase remarkably. In this respect, the integer is preferably selected in the range of 0 to 3. When s or k is 2 or more, X 1 or X 2 as the repeating unit may be different from other X 1 or X 2 .
상기 식 (1-3) 에 있어서 X3 은, 2 ∼ 4 가의 탄소수 1 ∼ 20 의 지방족기, 2 ∼ 4 가의 탄소수 3 ∼ 20 의 지환족기, 혹은 2 ∼ 4 가의 탄소수 5 ∼ 15 의 방향족기, 또는 이들의 조합이다.In the formula (1-3), X 3 represents an aliphatic group having 2 to 4 carbon atoms, an aliphatic group having 2 to 4 carbon atoms, an alicyclic group having 3 to 20 carbon atoms, or an aromatic group having 2 to 4 carbon atoms, Or a combination thereof.
X3 을 구성하는 지방족기, 지환족기 및 방향족기는, 각각 독립적으로 추가로 헤테로 원자 또는 1 가의 치환기를 함유하고 있어도 된다.The aliphatic group, alicyclic group and aromatic group constituting X 3 may each independently further contain a hetero atom or a monovalent substituent.
지방족기로서 탄소수 1 ∼ 20 의 알킬렌기, 탄소수 1 ∼ 20 의 알칸트리일기, 탄소수 1 ∼ 20 의 알칸테트라일기 등을 들 수 있다. 알킬렌기로서 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 부틸렌기, 펜틸렌기, 헥실렌기, 헵틸렌기, 옥틸렌기, 노닐렌기, 데실렌기, 도데실렌기, 헥사데실렌기 등을 들 수 있다. 알칸트리일기로서 메탄트리일기, 에탄트리일기, 프로판트리일기, 부탄트리일기, 펜탄트리일기, 헥산트리일기, 헵탄트리일기, 옥탄트리일기, 노난트리일기, 데칸트리일기, 도데칸트리일기, 헥사데칸트리일기 등을 들 수 있다. 알칸테트라일기로서 메탄테트라일기, 에탄테트라일기, 프로판테트라일기, 부탄테트라일기, 펜탄테트라일기, 헥산테트라일기, 헵탄테트라일기, 옥탄테트라일기, 노난테트라일기, 데칸테트라일기, 도데칸테트라일기, 헥사데칸테트라일기 등을 들 수 있다. 이들 지방족기는 1 가의 치환기를 함유하고 있어도 된다.Examples of the aliphatic group include an alkylene group of 1 to 20 carbon atoms, an alkanetriyl group of 1 to 20 carbon atoms, and an alkanetetrayl group of 1 to 20 carbon atoms. Examples of the alkylene group include methylene, ethylene, propylene, butylene, pentylene, hexylene, heptylene, octylene, nonylene, decylene, dodecylene and hexadecylene. Examples of the alkanetriyl group include a methanethiol group, an ethanethyryl group, a propanetriyl group, a butanetriyl group, a pentanetriyl group, a hexanetriyl group, a heptanetriyl group, an octanetriyl group, a nonanthryl group, a decanylthio group, a dodecanetriyl group, Decanyl group, and the like. Examples of the alkanetetrayl group include a methanetetrayl group, ethanetetrayl group, propanetetrayl group, butanetetrayl group, pentanetetrayl group, hexanetetrayl group, heptanetetrayl group, octanetetrayl group, nonanetetrayl group, decanetetrayl group, dodecanetetrayl group, Decanetetrayl group and the like. These aliphatic groups may contain a monovalent substituent.
지방족기가 가질 수 있는 1 가의 치환기로는, 탄소수 1 ∼ 20 의 알킬기, 탄소수 6 ∼ 15 의 아릴기, 할로겐 원자, 니트로기, 아미드기, 하이드록실기, 에스테르기, 에테르기, 알데히드기 등을 들 수 있다.Examples of the monovalent substituent which the aliphatic group may have include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, a halogen atom, a nitro group, an amide group, a hydroxyl group, an ester group, an ether group and an aldehyde group have.
지환족기로서 탄소수 3 ∼ 20 의 시클로알킬렌기, 탄소수 3 ∼ 20 의 시클로알칸트리일기, 탄소수 3 ∼ 20 의 시클로알칸테트라일기를 들 수 있다. 시클로알킬렌기로서 시클로프로필렌기, 시클로부틸렌기, 시클로펜틸렌기, 시클로헥실렌기, 시클로헵틸렌기, 시클로옥틸렌기, 시클로노닐렌기, 시클로데실렌기, 시클로도데실렌기, 시클로헥사데실렌기 등을 들 수 있다. 알칸트리일기로서 시클로프로판트리일기, 시클로부탄트리일기, 시클로펜탄트리일기, 시클로헥산트리일기, 시클로헵탄트리일기, 시클로옥탄트리일기, 시클로노난트리일기, 시클로데칸트리일기, 시클로도데칸트리일기, 시클로헥사데칸트리일기 등을 들 수 있다. 알칸테트라일기로서 시클로프로판테트라일기, 시클로부탄테트라일기, 시클로펜탄테트라일기, 시클로헥산테트라일기, 시클로헵탄테트라일기, 시클로옥탄테트라일기, 시클로노난테트라일기, 시클로데칸테트라일기, 시클로도데칸테트라일기, 시클로헥사데칸테트라일기 등을 들 수 있다. 이들 지환족기는 1 가의 치환기를 함유하고 있어도 된다.Examples of the alicyclic group include a cycloalkylene group having 3 to 20 carbon atoms, a cycloalkanetriyl group having 3 to 20 carbon atoms, and a cycloalkanetetrayl group having 3 to 20 carbon atoms. Examples of the cycloalkylene group include a cyclopentylene group, a cyclobutylene group, a cyclopentylene group, a cyclohexylene group, a cycloheptylene group, a cyclooctylene group, a cyclononylene group, a cyclodecylene group, a cyclododecylene group, a cyclohexadecylene group, . Examples of the alkanetriyl group include a cyclopropanetriyl group, a cyclobutanetriyl group, a cyclopentanetriyl group, a cyclohexanetriyl group, a cycloheptanetriyl group, a cyclooctanetriyl group, a cyclononanetriyl group, a cyclododecanetriyl group, And a cyclohexadecanetriyl group. Examples of the alkane tetrayl group include a cyclopropane tetrayl group, a cyclobutane tetrayl group, a cyclopentanetetrayl group, a cyclohexanetetrayl group, a cycloheptanetetrayl group, a cyclooctanetetrayl group, a cyclononanetetrayl group, a cyclododecanetetrayl group, a cyclododecanetetrayl group, And a cyclohexadecanetetrayl group. These alicyclic groups may contain a monovalent substituent.
지환족기가 가질 수 있는 1 가의 치환기로는, 탄소수 1 ∼ 20 의 알킬기, 탄소수 6 ∼ 15 의 아릴렌기, 할로겐 원자, 니트로기, 아미드기, 하이드록실기, 에스테르기, 에테르기, 알데히드기 등을 들 수 있다.Examples of the monovalent substituent which the alicyclic group may have include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an arylene group having 6 to 15 carbon atoms, a halogen atom, a nitro group, an amide group, a hydroxyl group, an ester group, an ether group, .
방향족기로서 각각 헤테로 원자를 함유하여 복소 고리 구조를 갖고 있어도 되는, 탄소수 5 ∼ 15 의 아릴렌기, 탄소수 5 ∼ 15 의 아렌트리일기, 탄소수 5 ∼ 15 의 아렌테트라일기를 들 수 있다. 아릴렌기로서 페닐렌기, 나프탈렌디일기 등을 들 수 있다. 아렌트리일기 (3 가) 로서 벤젠트리일기, 나프탈렌트리일기 등을 들 수 있다. 아렌테트라일기 (4 가) 로서 벤젠테트라일기, 나프탈렌테트라일기 등을 들 수 있다. 이들 방향족기는 치환되어 있어도 된다.An aromatic group having 5 to 15 carbon atoms, an arenyl group having 5 to 15 carbon atoms, and an arene tetrayl group having 5 to 15 carbon atoms, each of which may contain a hetero atom and have a heterocyclic structure. Examples of the arylene group include a phenylene group and a naphthalenediyl group. As the arethryl group (trivalent), a benzenetriyl group, a naphthalenetriyl group and the like can be given. Examples of the allenetetrayl group (tetravalent) include a benzenetetrayl group and a naphthalenetetrayl group. These aromatic groups may be substituted.
방향족기가 가질 수 있는 1 가의 치환기로는, 탄소수 1 ∼ 20 의 알킬기, 탄소수 6 ∼ 15 의 아릴기, 할로겐 원자, 니트로기, 아미드기, 하이드록실기, 에스테르기, 에테르기, 알데히드기 등을 들 수 있다.Examples of the monovalent substituent which the aromatic group may have include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 15 carbon atoms, a halogen atom, a nitro group, an amide group, a hydroxyl group, an ester group, an ether group and an aldehyde group have.
또, Ar1, Ar2, R1, R2, X1, X2 및 X3 은 헤테로 원자를 함유하고 있어도 되고, 또, Q 가 2 가의 결합기일 때에는, Ar1, Ar2, R1, R2, X1, X2 및 X3 은 모두 2 가의 기이다. Q 가 3 가의 결합기일 때에는, Ar1, Ar2, R1, R2, X1, X2 및 X3 중의 하나가 3 가의 기이다. Q 가 4 가의 결합기일 때에는, Ar1, Ar2, R1, R2, X1, X2 및 X3 중 하나가 4 가의 기이거나, 2 개가 3 가의 기이다.Further, Ar 1, Ar 2, R 1, R 2, X 1, X 2 and X 3 is the time and may contain a hetero atom, and, Q is a divalent bonding date, Ar 1, Ar 2, R 1, R 2 , X 1 , X 2 and X 3 are all bivalent groups. When Q is a trivalent bonding group, one of Ar 1 , Ar 2 , R 1 , R 2 , X 1 , X 2 and X 3 is a trivalent group. When Q is a tetravalent linking group, one of Ar 1 , Ar 2 , R 1 , R 2 , X 1 , X 2 and X 3 is a tetravalent group or two are trivalent groups.
고리형 카르보디이미드 화합물로는, 다음의 고리형 카르보디이미드 화합물 (a) ∼ 고리형 카르보디이미드 화합물 (c) 를 들 수 있다.Examples of the cyclic carbodiimide compound include the following cyclic carbodiimide compounds (a) to cyclic carbodiimide compounds (c).
[고리형 카르보디이미드 화합물 (a)][Ring-shaped carbodiimide compound (a)]
고리형 카르보디이미드 화합물 (a) 는, 하기 식 (2) 로 나타내는 화합물이다.The cyclic carbodiimide compound (a) is a compound represented by the following formula (2).
[화학식 3](3)
식 (2) 중, Qa 는, 지방족기와 지환족기와 방향족기에서 선택되는 어느 1 개의 2 가의 결합기 또는 지방족기와 지환족기와 방향족기에서 선택되는 2 개 이상의 기의 조합인 2 가의 결합기이며, 추가로 헤테로 원자를 함유하고 있어도 된다. 지방족기, 지환족기 및 방향족기는, 식 (1) 에서 설명한 것과 동일하다. 단, 식 (2) 의 화합물에 있어서는, 지방족기, 지환족기 및 방향족기는 모두 2 가이다. Qa 는, 하기 식 (2-1), 식 (2-2) 또는 식 (2-3) 으로 나타내는 2 가의 결합기인 것이 바람직하다.In formula (2), Q a is a divalent bonding group which is a combination of any one divalent bonding group selected from an aliphatic group, an alicyclic group and an aromatic group, or a combination of two or more groups selected from an aliphatic group, an alicyclic group and an aromatic group, May contain a hetero atom. The aliphatic group, alicyclic group and aromatic group are the same as those described in formula (1). However, in the compound of the formula (2), all of the aliphatic group, alicyclic group and aromatic group are divalent. Q a is preferably a divalent bonding group represented by the following formula (2-1), (2-2) or (2-3).
[화학식 4][Chemical Formula 4]
식 (2-1) ∼ 식 (2-3) 중, Ara 1, Ara 2, Ra 1, Ra 2, Xa 1, Xa 2, Xa 3, s 및 k 는, 각각 식 (1-1) ∼ 식 (1-3) 중의 Ar1, Ar2, R1, R2, X1, X2, X3, s 및 k 와 동일하다. 단, 이들은 모두 2 가이다.Ar a 1 , Ar a 2 , R a 1 , R a 2 , X a 1 , X a 2 , X a 3 , s and k in the formulas (2-1) to (2-3) Are the same as Ar 1 , Ar 2 , R 1 , R 2 , X 1 , X 2 , X 3 , s and k in formulas (1-1) However, all of them are divalent.
이러한 고리형 카르보디이미드 화합물 (a) 로는, 이하의 화합물을 들 수 있다.Examples of such a cyclic carbodiimide compound (a) include the following compounds.
[화학식 5][Chemical Formula 5]
[고리형 카르보디이미드 화합물 (b)][Ring-shaped carbodiimide compound (b)]
고리형 카르보디이미드 화합물 (b) 는, 하기 식 (3) 으로 나타내는 화합물이다.The cyclic carbodiimide compound (b) is a compound represented by the following formula (3).
[화학식 6][Chemical Formula 6]
식 (3) 중, Qb 는, 지방족기와 지환족기와 방향족기에서 선택되는 어느 1 개의 3 가의 결합기 또는 지방족기와 지환족기와 방향족기에서 선택되는 2 개 이상의 기의 조합인 3 가의 결합기이며, 추가로 헤테로 원자를 함유하고 있어도 된다. 지방족기, 지환족기 및 방향족기는, 식 (1) 에서 설명한 것과 동일하다. 단, 식 (3) 의 화합물에 있어서는, Qb 를 구성하는 기 중 1 개는 3 가이다.In the formula (3), Q b is a trivalent bonding group which is a combination of any one trivalent bonding group selected from an aliphatic group, an alicyclic group and an aromatic group, or two or more groups selected from an aliphatic group, an alicyclic group and an aromatic group, May contain a hetero atom. The aliphatic group, alicyclic group and aromatic group are the same as those described in formula (1). However, in the compound of the formula (3), one of the groups constituting Q b is trivalent.
식 (3) 중, Y 는, 고리형 카르보디이미드 화합물의 고리형 구조를 담지하는 담체이다.In the formula (3), Y is a carrier carrying a cyclic structure of a cyclic carbodiimide compound.
Qb 는, 하기 식 (3-1), 식 (3-2) 또는 식 (3-3) 으로 나타내는 3 가의 결합기인 것이 바람직하다.Q b is preferably a trivalent bonding group represented by the following formula (3-1), (3-2), or (3-3).
[화학식 7](7)
식 (3-1) ∼ 식 (3-3) 중, Arb 1, Arb 2, Rb 1, Rb 2, Xb 1, Xb 2, Xb 3, s 및 k 는, 각각 식 (1-1) ∼ 식 (1-3) 의 Ar1, Ar2, R1, R2, X1, X2, X3, s 및 k 와 동일하다. 단 이들 중 1 개는 3 가의 기이다.Ar b 1 , Ar b 2 , R b 1 , R b 2 , X b 1 , X b 2 , X b 3 , s and k in the formulas (3-1) to (3-3) Are the same as Ar 1 , Ar 2 , R 1 , R 2 , X 1 , X 2 , X 3 , s and k in formulas (1-1) to (1-3). Provided that one of these is a trivalent group.
Y 는, 단결합, 이중 결합, 원자, 원자단 또는 폴리머인 것이 바람직하다. Y 는 결합부이며, 복수의 고리형 구조가 Y 를 통하여 결합되고, 식 (3) 으로 나타내는 구조를 형성하고 있다.Y is preferably a single bond, a double bond, an atom, an atomic group or a polymer. Y is a bonding portion, and a plurality of annular structures are bonded to each other through Y to form a structure represented by Formula (3).
이러한 고리형 카르보디이미드 화합물 (b) 로는, 하기 화합물을 들 수 있다.Examples of such a cyclic carbodiimide compound (b) include the following compounds.
[화학식 8][Chemical Formula 8]
[고리형 카르보디이미드 화합물 (c)][Ring-shaped carbodiimide compound (c)]
고리형 카르보디이미드 화합물 (c) 는, 하기 식 (4) 로 나타내는 화합물이다.The cyclic carbodiimide compound (c) is a compound represented by the following formula (4).
[화학식 9][Chemical Formula 9]
식 중, Qc 는, 지방족기와 지환족기와 방향족기에서 선택되는 어느 1 개의 4 가의 결합기 또는 지방족기와 지환족기와 방향족기에서 선택되는 2 개 이상의 기의 조합인 4 가의 결합기이며, 추가로 헤테로 원자를 보유하고 있어도 된다. Z1 및 Z2 는, 고리형 구조를 담지하는 담체이다. Z1 및 Z2 는, 서로 결합되어 고리형 구조를 형성하고 있어도 된다.Wherein Q c is a quadrivalent bonding group which is a combination of any one quadrivalent bonding group selected from an aliphatic group, an alicyclic group and an aromatic group or a combination of two or more groups selected from an aliphatic group, an alicyclic group and an aromatic group, and further includes a heteroatom . Z 1 and Z 2 are carriers each carrying a cyclic structure. Z 1 and Z 2 may be bonded to each other to form a cyclic structure.
지방족기, 지환족기 및 방향족기는, 식 (1) 에서 설명한 것과 동일하다. 단, 식 (4) 의 화합물에 있어서, Qc 는 4 가이다. 따라서, 이들 기 중 하나가 4 가의 기이거나, 2 개가 3 가의 기이다.The aliphatic group, alicyclic group and aromatic group are the same as those described in formula (1). However, in the compound of formula (4), Q c is a tetravalent. Accordingly, one of these groups is a tetravalent group or two are trivalent groups.
Qc 는, 하기 식 (4-1), 식 (4-2) 또는 식 (4-3) 으로 나타내는 4 가의 결합기인 것이 바람직하다.Q c is preferably a tetravalent linking group represented by the following formula (4-1), (4-2) or (4-3).
[화학식 10][Chemical formula 10]
식 (4-1) ∼ 식 (4-3) 중의, Arc 1, Arc 2, Rc 1, Rc 2, Xc 1, Xc 2, Xc 3, s 및 k 는, 각각 식 (1-1) ∼ 식 (1-3) 의 Ar1, Ar2, R1, R2, X1, X2, X3, s 및 k 와 동일하다. 단, Arc 1, Arc 2, Rc 1, Rc 2, Xc 1, Xc 2 및 Xc 3 은, 이들 중 하나가 4 가의 기이거나, 2 개가 3 가의 기이다. Z1 및 Z2 는 각각 독립적으로 단결합, 이중 결합, 원자, 원자단 또는 폴리머인 것이 바람직하다. Z1 및 Z2 는 결합부이며, 복수의 고리형 구조가 Z1 및 Z2 를 통하여 결합되고, 식 (4) 로 나타내는 구조를 형성하고 있다.Equation (4-1) to (4-3) of the formula, Ar 1 c, 2 Ar c, R c 1, R c 2, X 1 c, X 2 c, 3 c X, s and k are, respectively, Are the same as Ar 1 , Ar 2 , R 1 , R 2 , X 1 , X 2 , X 3 , s and k in formulas (1-1) to (1-3). Provided that one of Ar c 1 , Ar c 2 , R c 1 , R c 2 , X c 1 , X c 2 and X c 3 is a tetravalent group or two trivalent groups. Z 1 and Z 2 are each independently a single bond, a double bond, an atom, an atomic group or a polymer. Z 1 and Z 2 are bonding parts, and a plurality of ring-shaped structures are bonded through Z 1 and Z 2 to form a structure represented by formula (4).
이러한 고리형 카르보디이미드 화합물 (c) 로는, 하기 화합물을 들 수 있다.Examples of such a cyclic carbodiimide compound (c) include the following compounds.
[화학식 11](11)
(고리형 카르보디이미드 화합물의 제조 방법)(Method for producing cyclic carbodiimide compound)
고리형 카르보디이미드 화합물은, 일본 공개특허공보 2011-256337호의 단락 번호[0075]에 기재된 방법 등에 기초하여 합성할 수 있다.The cyclic carbodiimide compound can be synthesized based on the method described in paragraph [0075] of JP-A No. 2011-256337.
〔용융 수지 배출 공정〕[Molten resin discharge step]
용융 수지 배출 공정은, 상기 폴리에스테르 원료 수지를 용융 혼련하여 용융 수지로 하고, 또한 상기 2 축 압출기로부터 상기 용융 수지를, 폴리에스테르 원료 수지의 융점 Tm 에 대해 Tm + 20 ℃ ∼ Tm + 30 ℃ 에서 배출한다.The molten resin discharging step is a step of discharging the molten resin from the twin screw extruder at a temperature ranging from Tm + 20 ° C to Tm + 30 ° C with respect to the melting point Tm of the polyester raw material resin by melting and kneading the polyester raw resin to obtain a molten resin .
이미 서술한 바와 같이, 폴리에스테르 원료 수지의 융점 Tm 은, 폴리에스테르 원료 수지의 융점이 1 개인 경우는 그 융점을 가리키지만, 폴리에스테르 원료 수지가 복수의 융점을 갖는 경우에는, 가장 높은 융점을 폴리에스테르 원료 수지의 융점 Tm 으로 한다. 보다 구체적으로는, 폴리에스테르 원료 수지에 대해 시차주사 열량 측정 (DSC) 을 실시했을 때에, 가로축을 온도, 세로축을 열량으로 하는 DSC 곡선에 있어서, 1 개의 흡열 피크 P1 을 가질 때에는, 흡열 피크 P1 의 피크 온도를 폴리에스테르 원료 수지의 융점으로 한다. DSC 곡선에 있어서, 2 개 이상의 흡열 피크 P2-1, P2-2, … P2-n 을 가질 때에는, 흡열 피크 P2-1 ∼ P2-n 중, 가장 고온에서 생긴 흡열 피크의 피크 온도를 폴리에스테르 원료 수지의 융점으로 한다.As described above, the melting point Tm of the polyester raw material resin indicates the melting point when the melting point of the polyester raw material resin is 1, but when the polyester raw material resin has a plurality of melting points, The melting point Tm of the polyester raw material resin. More specifically, when a DSC curve in which the abscissa axis indicates temperature and the ordinate axis is calorific value when the polyester raw resin is subjected to differential scanning calorimetry (DSC) has one endothermic peak P1, the endothermic peak P1 The peak temperature is defined as the melting point of the polyester raw material resin. In the DSC curve, two or more endothermic peaks P2-1, P2-2, ... When having P2-n, the peak temperature of the endothermic peak generated at the highest temperature among the endothermic peaks P2-1 to P2-n is taken as the melting point of the polyester raw material resin.
원료 수지 공급 공정에 의해, 압출기 내에 공급된 원료 수지는, 용융 수지 배출 공정에 있어서, 용융 혼련되어 용융 수지 (멜트라고도 한다) 가 됨과 함께, 소정의 온도에서 압출기로부터 배출된다.The raw resin fed into the extruder by the raw resin feeding step is melted and kneaded to become a molten resin (melted) in the molten resin discharging step, and is discharged from the extruder at a predetermined temperature.
압출기 출구에 있어서의 용융 수지의 온도가 「폴리에스테르 원료 수지의 융점 Tm + 20 ℃」미만이면, 원료 수지의 용융 부족에 의해, 용융 수지 중에 미용융 이물질이 잔존하고, 「폴리에스테르 원료 수지의 융점 Tm + 30 ℃」를 초과하면 ΔAV 가 증가한다.If the temperature of the molten resin at the outlet of the extruder is less than the melting point Tm + 20 占 폚 of the polyester raw material resin, the unfused foreign matters remain in the molten resin due to insufficient melting of the raw resin, Tm + 30 DEG C ", the DELTA AV increases.
압출기 출구에 있어서의 용융 수지의 온도는, 압출기 출구의 설정 온도를 제어함으로써 조정할 수 있다.The temperature of the molten resin at the exit of the extruder can be adjusted by controlling the set temperature of the extruder outlet.
압출기 출구에 있어서의 용융 수지의 온도는, 폴리에스테르 원료 수지의 융점 Tm 에 대해 Tm + 20 ℃ ∼ Tm + 27 ℃ 인 것이 바람직하다.The temperature of the molten resin at the outlet of the extruder is preferably Tm + 20 ° C to Tm + 27 ° C with respect to the melting point Tm of the polyester raw material resin.
다음으로, 원료 수지를 공급하고, 용융 혼련하는 2 축 압출기의 상세에 대하여 설명한다.Next, details of the twin-screw extruder for supplying the raw material resin and melting and kneading the raw material resin will be described.
(2 축 압출기)(Twin screw extruder)
먼저, 본 발명에서 사용하는 2 축 압출기에 대해 설명한다.First, the twin-screw extruder used in the present invention will be described.
2 축 압출기는, 주로 압출기에 공급된 원료 수지를 용융하고, 용융 수지를 혼련하는 것으로, 일반적으로, 배럴 (실린더라고도 한다) 을 구비한다. 배럴은, 원료 수지를 공급하기 위한 원료 공급구와 용융 수지를 배출하는 출구 (배출구) 를 갖고, 배럴 내에는, 용융 수지를 혼련하기 위해서, 스크루가 구비되어 있다. 압출기는, 크게 나누어 스크루가 1 개인 단축과 스크루가 복수 개 있는 다축이 있고, 본 발명에 있어서는, 2 축 압출기 (2 축 스크루 압출기) 를 사용한다. 2 축 압출기는, 폴리에스테르 원료 수지를 가소화하는 니딩부를 갖는 스크루를 구비하고 있는 것이 바람직하다.The twin-screw extruder generally comprises a barrel (also referred to as a cylinder) for melting a raw resin supplied to an extruder and kneading the molten resin. The barrel has a raw material supply port for supplying the raw material resin and an outlet (discharge port) for discharging the molten resin, and a screw is provided in the barrel for kneading the molten resin. The extruder is largely divided into a single shaft having one screw and a multiple shaft having a plurality of screws. In the present invention, a twin screw extruder (twin screw extruder) is used. The biaxial extruder preferably includes a screw having a kneading portion for plasticizing the polyester raw material resin.
또한, 니딩부란, 스크루의 부위로서, 폴리에스테르 원료 수지를 가소화하는 기능을 갖는 세그먼트 (니딩 디스크의 위치) 를 의미하고, 가소부란, 압출기 내의 영역으로서, 폴리에스테르 원료 수지가 가소화되는 영역을 가리킨다. 따라서, 압출기의 가소부에 스크루의 니딩부가 위치한다.The kneading portion refers to a segment (position of the kneading disk) having a function of plasticizing the polyester raw material resin as a portion of the screw, and a region in which the polyester raw resin is plasticized as a region in the extruder Point. Therefore, the kneading portion of the screw is located in the plastic portion of the extruder.
이하, 압출기의 구성을, 도 1 및 도 2 를 사용하여 설명한다.Hereinafter, the structure of the extruder will be described with reference to Figs. 1 and 2. Fig.
도 1 은, 압출기의 구성예를 개략적으로 나타내고 있다.Fig. 1 schematically shows a configuration example of an extruder.
도 2 는, 본 발명에 관련된 폴리에스테르 필름 제조 방법을 실시하는 플로우의 일례를 나타내고 있다.Fig. 2 shows an example of a flow in which the method for producing a polyester film according to the present invention is carried out.
도 1 에 나타내는 압출기 (100) 는, 스크루를 2 개 (2 축) 갖는 2 축 압출기이다. 압출기 (100) 는, 공급구 (12) 및 압출기 출구 (14) 를 갖는 배럴 (10) (실린더) 과, 배럴 (10) 내에서 회전하는 2 개의 스크루 (20A, 20B) 와, 배럴 (10) 의 주위에 배치되어 배럴 (10) 내의 온도를 제어하는 온도 제어 수단 (30) 을 구비하고 있다. 또, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 공급구 (12) 의 앞에는 원료 공급 장치 (46) 가 형성되어 있다. 압출기 출구 (14) 의 끝에는 기어 펌프 (44) 와 필터 (42) 와 다이 (40) 가 형성되어 있다. 원료 공급 장치 (46) 는, 제 1 수지를 수납하는 제 1 원료 공급 장치와 제 2 수지를 수납하는 제 2 원료 공급 장치를 적어도 포함하는 복수의 원료 공급 장치로 구성되어 있어도 되고, 복수의 수지를 개별적으로 수납 가능한 복수의 수납 용기를 구비한 1 개의 원료 공급 장치여도 된다.The
-배럴-- Barrel -
배럴 (10) 은 원료 수지를 공급하기 위한 공급구 (12) 와 가열 용융된 원료 수지가 압출되는 압출기 출구 (14) 를 갖는다.The
배럴 (10) 의 내벽면은, 내열, 내마모성 및 내부식성이 우수하고, 수지와의 마찰이 확보 가능한 소재를 사용하는 것이 필요하다. 일반적으로는 내면을 질화 처리한 질화강이 사용되고 있는데, 크롬몰리브덴강, 니켈크롬몰리브덴강, 스테인리스강을 질화 처리하여 사용할 수도 있다. 특히 내마모성, 내식성이 요구되는 용도에서는, 원심 주조법에 의해 니켈, 코발트, 크롬, 텅스텐 등의 내부식성, 내마모성 소재 합금을 배럴 (10) 의 내벽면에 라이닝시킨 바이메탈릭 배럴을 사용하는 것이나, 세라믹의 용사 피막을 형성시키는 것이 유효하다.The inner wall surface of the
배럴 (10) 에는 진공화시키기 위한 벤트 (16A, 16B) 도 형성되어 있다. 벤트 (16A, 16B) 를 통해서 진공화시킴으로써, 배럴 (10) 내의 수지 중의 수분 등의 휘발 성분을 효율적으로 제거할 수 있다. 벤트 (16A, 16B) 를 적정하게 배치함으로써, 미건조 상태의 원료 (펠릿, 파우더, 플레이크 등) 나 성막 도중에 나온 필름의 분쇄 부스러기 (플러프) 등을 그대로 원료 수지로서 사용할 수 있다.Vents (16A, 16B) for evacuating the barrel (10) are also formed. By evacuating through the
벤트 (16A, 16B) 는 탈기 효율과의 관계에서, 개구 면적이나 벤트의 수를 적정하게 하는 것이 요구된다. 본 발명에서 사용하는 2 축 압출기 (100) 는, 1 지점 이상의 벤트 (16A, 16B) 를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 벤트 (16A, 16B) 의 수가 지나치게 많으면, 용융 수지가 벤트로부터 넘쳐 나올 우려, 체류 열화 이물질 증가의 우려가 있기 때문에, 벤트는 1 지점 또는 2 지점 형성하는 것이 바람직하다.The
또, 벤트 부근의 벽면에 체류된 수지나 석출된 휘발 성분이 압출기 (100) (배럴 (10)) 의 내부에 낙하하면, 제품에 이물질로서 현재화될 가능성이 있어, 주의가 필요하다. 체류에 대해서는, 벤트 뚜껑의 형상의 적정화나, 상부 벤트, 측면 벤트의 적정한 선정이 유효하고, 휘발 성분의 석출은, 배관 등의 가열에 의해 석출을 방지하는 수법이 일반적으로 사용된다.Further, if the resin remaining on the wall surface in the vicinity of the vent or the volatilized components precipitated falls into the extruder 100 (barrel 10), there is a possibility that the volatile components present in the product are present as foreign substances. Regarding the stay, it is generally effective to optimize the shape of the vent lid, appropriate selection of the upper vent and side vent, and to prevent precipitation of volatile components by heating pipes and the like.
예를 들어, PET 를 압출하는 경우, 가수 분해, 열분해, 산화 분해의 억제가 제품 (필름) 의 품질에 큰 영향을 미친다.For example, when PET is extruded, inhibition of hydrolysis, pyrolysis, and oxidative decomposition greatly affects the quality of a product (film).
예를 들어, 수지 공급구 (12) 를 진공화하거나 후술하는 질소 가스 공급구로부터의 질소 공급 (질소 퍼지라고도 한다) 을 실시함으로써 산화 분해를 억제할 수 있다.For example, oxidative decomposition can be suppressed by evacuating the
또, 전단 발열에 의한 수지 분해를 억제하기 위해서, 압출과 탈기를 양립할 수 있는 범위에는 니딩부 등의 세그먼트는 최대한 형성하지 않는 것이 바람직하다.In order to suppress decomposition of the resin due to shearing heat generation, it is preferable that the segment such as the kneading portion is not formed as much as possible within a range in which extrusion and deaeration can be compatible.
또, 스크루 출구 (압출기 출구) (14) 의 압력이 클수록 전단 발열이 커지기 때문에, 벤트 (16A, 16B) 에 의한 탈기 효율과 압출의 안정성을 확보할 수 있는 범위 내에서, 압출기 출구 (14) 의 압력은 최대한 낮게 하는 것이 바람직하다.Since the shear heat generation becomes larger as the pressure of the screw outlet (extruder outlet) 14 is increased, the pressure of the
-스크루-- Screw-
배럴 (10) 내에는, 모터 및 기어를 포함하는 구동 수단 (21) 에 의해 회전하는 2 개의 스크루 (20A, 20B) 가 형성되어 있다.In the
본 발명의 폴리에스테르 필름 제조 방법에 있어서는, 압출기 (100) 는, 스크루의 직경을 D〔㎜〕로 할 때, 스크루 직경 (D) 이, 60 ㎜ 이상인 것이 바람직하고, 140 ㎜ 이상인 것이 보다 바람직하다. 스크루 직경 (D) 을 60 ㎜ 이상으로 함으로써 압출기 내에 있어서의 용융 수지의 체류를 억제할 수 있고, 폴리에스테르 필름의 생산성을 향상시킬 수 있다.In the polyester film production method of the present invention, when the diameter of the screw is D [mm], the
대량 생산의 관점에서, 스크루 직경 (D) 은, 더욱 바람직하게는 160 ㎜ 이상이다. 한편, 수지의 용융 불균일을 억제하는 관점에서, 스크루 직경 (D) 은 200 ㎜ 이하인 것이 바람직하다.From the viewpoint of mass production, the screw diameter D is more preferably 160 mm or more. On the other hand, from the viewpoint of suppressing the uneven melting of the resin, the screw diameter D is preferably 200 mm or less.
계속해서, 도 1 및 도 2 를 사용하여, 압출기가 구비하는 스크루의 바람직한 양태에 대해 설명한다.Next, with reference to Figs. 1 and 2, preferred embodiments of the screw included in the extruder will be described.
2 축 압출기는, 2 개의 스크루 (20A, 20B) 의 맞물림형과 비맞물림형으로 크게 구별되고, 맞물림형 쪽이 비맞물림형보다 혼련 효과가 크다. 본 발명에서는, 맞물림형과 비맞물림형 중 어느 타입이어도 되지만, 원료 수지를 충분히 혼련하여 용융 불균일을 억제하는 관점에서, 맞물림형을 사용하는 것이 바람직하다.The twin-screw extruder is largely distinguished from the engaging type of the two
2 개의 스크루 (20A, 20B) 의 회전 방향도 각각 동방향과 이방향으로 나누어진다. 이방향 회전 스크루 (20A, 20B) 는 동방향 회전형보다 혼련 효과가 높고, 동방향 회전형은 자기 청소 효과를 갖고 있기 때문에, 압출기 내의 체류 방지에는 유효하다.The rotational directions of the two
또한, 축방향도 평행과 사교 (斜交) 가 있고, 강한 전단을 부여하는 경우에 사용되는 코니칼 타입의 형상도 있다.In addition, there is also a conical type shape which is used in the case where axial direction is also parallel and oblique, and strong shearing is given.
본 발명에서 사용하는 2 축 압출기에서는, 여러 가지 형상의 스크루 세그먼트가 사용된다. 스크루 (20A, 20B) 의 형상으로는, 예를 들어, 등피치의 1 조의 나선상 플라이트 (22) 가 형성된 풀 플라이트 스크루가 사용된다.In the twin-screw extruder used in the present invention, various shapes of screw segments are used. As the shapes of the
폴리에스테르 원료 수지를 가소화하는 가소부에, 니딩 디스크나 로터 등의 전단을 부여하는 세그먼트를 사용함으로써, 원료 수지를 보다 확실하게 용융시킬 수 있다. 또, 역스크루나 시일링을 사용함으로써, 수지를 막아, 벤트 (16A, 16B) 를 낼 때의 멜트 시일을 형성할 수 있다. 예를 들어, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 벤트 (16A, 16B) 부근에, 상기와 같은 원료 수지의 용융을 촉진시키는 니딩부 (혼련부) (24A, 24B) 를 형성할 수 있다.The raw material resin can be more reliably melted by using a segment for giving a shearing action, such as a kneading disk or a rotor, to the plastic portion for plasticizing the polyester raw material resin. Also, by using the reverse screw or the sealing ring, the resin can be sealed to form a melt seal when the
스크루의 부위 중, 니딩 디스크가 형성되어 있는 니딩부는, 니딩 클리어런스에 있어서의 전단 속도가 500 s-1 ∼ 2000 s- 1 인 것이 바람직하다.Of the area of the screw, kneading with a kneading disk section is formed, the shear rate in the kneading clearance 500 s -1 ~ 2000 s - is preferably 1.
니딩 클리어런스란, 인접하는 니딩 디스크 사이의 간격을 말한다.The knitting clearance is the distance between adjacent knitting disks.
전단 속도가 500 s-1 이상임으로써, 원료 수지의 용융 부족에 의한 미용융 이물질의 잔존을 억제할 수 있고, 전단 속도가 2000 s-1 이하임으로써, 원료 수지의 발열에 의한 ΔAV 의 증가를 억제할 수 있다.Since the shear rate is 500 s -1 or higher, the remaining unhardened foreign matter due to insufficient melting of the raw resin can be suppressed, and the shear rate is 2000 s -1 or less, thereby suppressing the increase of ΔAV due to heat generation of the raw resin can do.
니딩 클리어런스에 있어서의 전단 속도는, 500 s-1 ∼ 1500 s- 1 인 것이 보다 바람직하고, 500 s-1 ∼ 800 s- 1 인 것이 특히 바람직하다.Shear rate in the kneading clearance is, 500 s -1 ~ 1500 s - 1, and more preferably, 500 ~ 800 s -1 s - 1 that are especially preferred.
압출기 (100) 의 후반에서는 용융 수지를 냉각시키기 위한 온조 존 (냉각부) 이 유효하다. 전단 발열보다 배럴 (10) 의 전열 효율이 높은 경우에는, 온조 존 (냉각부) 에 피치가 짧은 스크루 (28) 를 형성함으로써, 배럴 (10) 벽면의 수지 이동 속도가 높아져, 온조 효율을 높일 수 있다. 냉각 효과를 높이는 관점에서, 냉각부에 위치하는 스크루 (28) 의 피치는, 스크루 직경 (D) 에 대해, 0.5 D ∼ 0.8 D 인 것이 바람직하다.In the latter half of the
-질소 가스 공급구-- Nitrogen gas inlet -
압출기 (100) 는, 원료 공급구에 가장 가까운 벤트공보다 상기 원료 공급구에 가까운 위치에, 상기 폴리에스테르 원료 수지의 공급량의 1.1 배 ∼ 10.0 배의 질소 가스를 공급하는 제 1 질소 가스 공급구를 구비하는 것이 바람직하다.The
또한, 「폴리에스테르 원료 수지의 공급량의 1.1 배 ∼ 10.0 배의 질소 가스」란, 폴리에스테르 원료 수지의 공급량을 Q〔L/min〕로 했을 때, 질소 가스의 공급량이 1.1 Q〔L/min〕 ∼ 10.0 Q〔L/min〕인 것을 의미한다."Nitrogen gas of 1.1 times to 10.0 times the supply amount of the polyester raw resin" means that when the supply amount of the polyester raw resin is Q [L / min], the supply amount of the nitrogen gas is 1.1 Q [L / min] To 10.0 Q [L / min].
도 1 에 있어서는, 벤트 (16A) 보다 원료 수지의 공급구 (12) 에 가까운 위치에, 질소 가스 공급구를 구비하고, 이러한 질소 가스 공급구로부터, 폴리에스테르 원료 수지의 공급량의 1.1 배 ∼ 10.0 배의 질소 가스를 공급하는 것이 바람직하다.1, a nitrogen gas supply port is provided at a position nearer to the
배럴 (10) 내에 있어서 원료 수지는, 상류측의 원료 공급구 (12) 로부터, 하류측의 압출기 출구 (14) 로 용융 혼련되면서 진행한다. 제 1 질소 가스 공급구는, 원료 공급구 (12) 에 가장 가까운 벤트 (16A) 보다 상류에 위치한다.In the
압출기 내의 용융 수지의 산화 분해를 억제하기 위해서, 배럴 (10) 내에 질소 가스를 공급하는 것은, 종래부터 실시되고 있었는데, 종래에는, 배럴 (10) 로부터 질소 가스를 공급하거나, 스크루 (20A, 20B) 의 구동 수단 (21) 으로부터 공급하는 것이었다. 그러나, 압출기 내의 원료 수지의 산화 분해를 억제하려면, 용융하고 있는 원료 수지 자체를 질소 치환할 필요가 있고, 배럴 (10) 로부터 질소 가스를 공급하거나 구동 수단 (21) 으로부터 공급하는 수법에서는, 충분히 용융 수지에 질소 가스가 공급되지 않아, 용융 수지의 산화 분해를 억제할 수 없었다.Conventionally, in order to suppress the oxidative decomposition of the molten resin in the extruder, nitrogen gas is supplied from the
따라서, 제 1 질소 가스 공급구를, 원료 공급구에 가장 가까운 벤트공보다 상기 원료 공급구에 가까운 위치에 구비함으로써, 압출기 내의 원료 수지에 질소 가스를 공급할 수 있다.Therefore, by providing the first nitrogen gas supply port at a position closer to the raw material supply port than the vent hole closest to the raw material supply port, nitrogen gas can be supplied to the raw resin in the extruder.
예를 들어, 도 1 에 있어서는, N1 또는 N2 의 위치에 질소 가스 공급구를 형성하는 것이 바람직하다.For example, in Fig. 1, it is preferable to form a nitrogen gas supply port at the position of N1 or N2.
특히, 질소 가스 공급량을, 폴리에스테르 원료 수지의 공급량의 1.1 배 이상으로 함으로써, 원료 수지의 산화를 충분히 억제할 수 있고, 10.0 배 이하로 함으로써, 원료 공급구에 위치하는 원료 수지를 날려 버리기 어려워, 원료 수지의 공급 불량을 억제할 수 있다. 질소 가스 공급량은, 폴리에스테르 원료 수지의 공급량의 1.1 배 ∼ 8.0 배로 하는 것이 바람직하다.In particular, when the nitrogen gas supply amount is at least 1.1 times as large as the supply amount of the polyester raw material resin, the oxidation of the raw material resin can be sufficiently suppressed, and if it is 10.0 times or less, the raw material resin located in the raw material supply port is hardly blown away, It is possible to suppress the supply failure of the raw resin. The supply amount of the nitrogen gas is preferably 1.1 to 8.0 times the supply amount of the polyester raw material resin.
또, 압출기 (100) 는, 압출기 (100) 가 구비하는 스크루 (20A, 20B) 의 니딩부 (24A 및 24B 중 적어도 일방) 에 위치하고, 폴리에스테르 원료 수지에 대해 질소 가스를 공급하는 제 2 질소 가스 공급구를 구비하고 있는 것이 바람직하다.The
원료 수지의 산화 분해나 열분해는, 원료 수지가 용융되기 시작하는 단계 ∼ 용융되고 있는 중간에 일어나기 쉬워, 원료 수지가 이러한 상태일 때에 원료 수지에 대해 질소 가스를 공급하는 것이 바람직하다. 원료 수지는, 원료를 혼련하는 니딩부에 있어서, 용융되어, 열분해를 일으키기 쉬워지기 때문에, 이러한 원료 수지에 대해 직접 질소 가스를 공급하기 쉽도록, 니딩부에 질소 가스 공급구를 구비하고 있는 것이 바람직하다.Oxidative decomposition and pyrolysis of the raw material resin are likely to occur during the period from the start of melting of the raw material resin to the middle of being melted, and it is preferable to supply nitrogen gas to the raw material resin when the raw material resin is in this state. Since the raw material resin is likely to be thermally decomposed by melting in the kneading portion for kneading the raw material, it is preferable that the kneading portion is provided with a nitrogen gas feed port so as to easily supply nitrogen gas directly to such raw resin Do.
원료 수지의 열분해는, 특히, 용융되기 시작하는 단계에 있어서 생기기 쉽기 때문에, 제 2 질소 가스 공급구는, 니딩부 (24A, 24B) 의 중앙 (니딩부 (24A) 에 있어서는, 도 1 에 있어서의 N2) 보다, 니딩부의 상류측 단부 (니딩부 (24A) 에 있어서는, 도 1 에 있어서의 N1) 에 구비되어 있는 것이 바람직하다.Since the thermal decomposition of the raw resin is apt to occur particularly at the stage of starting melting, the second nitrogen gas supply port is located at the center of the kneading
도 1 에 있어서, 니딩부는, 원료 수지의 진행 방향 상류측에 위치하는 24A 와 하류측에 위치하는 24B 가 도시되어 있는데, 본 발명에 있어서, 니딩부에 위치하는 제 2 질소 가스 공급구는, 1 개만이어도 되고, 2 개 이상 있어도 된다. 즉, 도 1 에 있어서는, 제 2 질소 가스 공급구는, 니딩부 (24A) 의 위치 및 니딩부 (24B) 중 적어도 일방에 구비되어 있으면 된다.1, the kneading portion has 24A located on the upstream side of the direction of the feedstock resin and 24B located on the downstream side. In the present invention, the number of the second nitrogen gas supply port located at the kneading portion is one Or may be two or more. That is, in FIG. 1, the second nitrogen gas supply port may be provided in at least one of the position of the kneading
제 1 질소 가스 공급구 및 제 2 질소 가스 공급구에 있어서의 질소 가스의 공급 속도는, 2 m/분 ∼ 50 m/분인 것이 바람직하다. 질소 가스의 공급 속도가, 2 m/분 이상임으로써 원료 수지의 산화 억제를 충분히 실시할 수 있고, 50 m/분 이하로 함으로써, 원료 수지의 수지 온도의 저하를 억제하여, 원료 수지의 가소화 발열을 억제할 수 있다.The supply rate of the nitrogen gas in the first nitrogen gas supply port and the second nitrogen gas supply port is preferably 2 m / minute to 50 m / minute. The feed rate of the nitrogen gas is 2 m / min or more to sufficiently inhibit the oxidation of the raw material resin. By setting the feed rate to 50 m / min or less, the decrease of the resin temperature of the raw material resin can be suppressed, Can be suppressed.
질소 가스의 공급 속도는, 3 m/분 ∼ 45 m/분인 것이 보다 바람직하다.It is more preferable that the feeding rate of the nitrogen gas is 3 m / min to 45 m / min.
-온도 제어 수단-- Temperature control means -
배럴 (10) 의 주위에는, 온도 제어 수단 (30) 이 형성되어 있다. 도 1 에 나타내는 압출기 (100) 에서는, 원료 공급구 (12) 로부터 압출기 출구 (14) 를 향하여 길이 방향으로 9 개로 분할된 가열/냉각 장치 (C1 ∼ C9) 가 온도 제어 수단 (30) 을 구성하고 있다. 이와 같이 배럴 (10) 의 주위에 분할하여 배치된 가열/냉각 장치 (C1 ∼ C9) 에 의해, 예를 들어 가소부 (C1 ∼ C7) 와 냉각부 (C8, C9) 의 각 영역 (존) 으로 구획하여, 배럴 (10) 내를 영역마다 원하는 온도로 제어할 수 있다.A temperature control means (30) is formed around the barrel (10). In the
가열은, 통상적으로 밴드 히터 또는 시스선 알루미늄 주입 (鑄入) 히터가 사용되는데, 이들에 한정되지 않고, 예를 들어 열매 순환 가열 방법도 사용할 수 있다. 한편, 냉각은 블로어에 의한 공랭이 일반적이지만, 배럴 (10) 의 주위에 감은 파이프에 물 또는 기름을 흐르게 하는 방법도 있다.For heating, a band heater or a sheath aluminum injection heater is usually used, but the present invention is not limited thereto, and for example, a heat circulation heating method can also be used. On the other hand, air cooling by a blower is generally carried out, but there is also a method in which water or oil flows through a pipe wound around the
-원료 수지의 용융 혼련-- melt kneading of raw resin -
압출기 (100) 는, 온도 제어 수단 (30) 에 의해 배럴 (10) 을 가열함과 함께 스크루를 회전시켜, 공급구 (12) 로부터 원료 수지를 공급한다. 또한, 공급구 (12) 는, 원료 수지의 펠릿 등이 가열되어 융착되지 않도록 하는 것과, 모터 등의 스크루 구동 설비를 보호하기 위해서, 전열 방지로서 냉각시키는 것이 바람직하다.The
배럴 내에 공급된 원료 수지는, 온도 제어 수단 (30) 에 의한 가열 이외에, 스크루 (20A, 20B) 의 회전에 수반되는 수지끼리의 마찰, 수지와 스크루 (20A, 20B) 나 배럴 (10) 의 마찰 등에 의한 발열에 의해 용융됨과 함께, 스크루의 회전에 수반하여 압출기 출구 (14) 를 향하여 서서히 이동한다.The raw resin supplied into the barrel can be heated by the temperature control means 30 as well as the friction between the resins accompanied by the rotation of the
배럴 내에 공급된 원료 수지는 융점 Tm ℃ 이상의 온도로 가열되는데, 수지 온도가 지나치게 낮으면 용융 압출시의 용융이 부족하여, 다이 (40) 로부터의 배출이 곤란해질 우려가 있고, 수지 온도가 지나치게 높으면 열분해에 의해 말단 COOH 가 현저하게 증가하여, 내가수 분해성의 저하를 초래할 우려가 있다. 또한, 이미 서술한 바와 같이 원료 수지의 융점 Tm 은 원료 수지를 복수 종 사용함으로써, Tm 이 복수 있는 경우에는 가장 높은 융점을 말한다.If the resin temperature is too low, the melt at the time of melt extrusion may be insufficient and the resin may be difficult to discharge from the
이들의 관점에서, 온도 제어 수단 (30) 에 의한 가열 온도 및 스크루 (20A, 20B) 의 회전수를 조정함으로써, 2 축 압출기 내의 길이 방향에 있어서의 최대 수지 온도 Tmax 를 (Tm + 40) ℃ ∼ (Tm + 60) ℃ 로 하는 것이 바람직하고, (Tm + 40) ℃ ∼ (Tm + 55) ℃ 로 하는 것이 보다 바람직하고, (Tm + 45) ℃ ∼ (Tm + 50) ℃ 로 하는 것이 더욱 바람직하다.From these viewpoints, by adjusting the heating temperature by the temperature control means 30 and the number of revolutions of the
2 축 압출기 내의 길이 방향에 있어서의 최대 수지 온도 Tmax 는, 2 축 압출기 (100) 의 스크루 (20A, 20B) 가 배치 형성된 배럴 내에서 가열되고 있는 원료 수지의 온도이며, 전단 발열이 있을 때에는 그 발열에 의한 국소적 고온부를 포함하는 온도이다. Tmax 은, 배럴 내의 수지 온도의 측정에 의해 얻어진다. 상기 Tm 및 Tmax 의 관계식에 있어서, PET 수지의 경우, Tmax [℃] 는, 말단 COOH 의 증가를 억제하는 관점에서, 290 ℃ 이하가 바람직하고, 280 ℃ 이하가 보다 바람직하다. 또, Tmax 의 하한 온도는, 수지의 용융 부족을 방지하는 관점에서 260 ℃ 로 하는 것이 바람직하다.The maximum resin temperature Tmax in the longitudinal direction in the twin screw extruder is the temperature of the raw resin heated in the barrel in which the
-벤트 압력-- Vent pressure -
벤트 (16A, 16B) 를 통해서 진공화함으로써, 배럴 내의 수지 중의 수분 등의 휘발 성분을 효율적으로 제거할 수 있다. 벤트 압력이 지나치게 낮으면 용융 수지가 배럴 (10) 밖으로 넘쳐 나올 우려가 있고, 벤트 압력이 지나치게 높으면 휘발 성분의 제거가 불충분해져, 얻어진 필름의 가수 분해가 발생하기 쉬워질 우려가 있다. 용융 수지가 벤트 (16A, 16B) 로부터 넘쳐 나오는 것을 방지함과 함께 휘발 성분을 선택적으로 제거하는 관점에서, 벤트 압력은 0.01 Torr ∼ 5 Torr (1.333 ㎩ ∼ 666.5 ㎩) 로 하는 것이 바람직하고, 0.01 Torr ∼ 4 Torr (1.333 ㎩ ∼ 533.2 ㎩) 로 하는 것이 보다 바람직하다.By evacuating through the
-평균 체류 시간-- Average residence time -
배럴 내에서 원료 수지를 가열 용융하여, 압출기 출구 (14) 를 나온 후, 다이 (40) 로부터 필름상으로 압출될 때까지의 평균 체류 시간을 10 분 ∼ 20 분으로 한다. 원료 수지를 가열 용융하여, 압출기 (100) 의 압출기 출구 (14) 를 나온 후, 다이 (40) 로부터 압출될 때까지의 평균 체류 시간이 10 분 미만에서는 미용융 수지가 잔류하기 쉽고, 한편, 20 분을 초과하면, 열분해에 의해 말단 COOH 량이 증가하여 내가수 분해성이 저하된다. 이와 같은 관점에서, 원료 수지를 가열 용융하여 압출기 출구 (14) 로부터 압출된 후의 상기 평균 체류 시간은, 10 분 ∼ 20 분이 바람직하고, 10 분 ∼ 15 분이 보다 바람직하다.The average residence time from the die 40 to the extrusion of the film from the
여기서, 평균 체류 시간은, 하기 식으로 정의된다.Here, the average residence time is defined by the following formula.
평균 체류 시간 (초) = 압출기 하류 배관 용적 (㎤) × 용융체 밀도 (g/㎤) × 3600/1000 ÷ 압출량 (㎏/hr)Average residence time (sec) = Volume of downstream pipe (mm 3) of extruder × Density of melt (g / cm 3) × 3600/1000 ÷ Amount of extrusion (kg / hr)
-냉각--Cooling-
상기와 같이 원료 수지를 배럴 내에서 가열 용융하는 한편, 온도 제어 수단 (30) 에 의해 배럴 (10) 의 압출기 출구 (14) 측의 내벽이 폴리에스테르 수지 (원료 수지) 의 융점 Tm (℃) 이하의 냉각부가 되도록 제어한다. 배럴 (10) 의 압출기 출구 (14) 측의 내벽을 냉각부로 하여 원료 수지의 융점 Tm (℃) 이하로 제어하면, 수지가 과잉으로 가열되어 말단 COOH 량이 증가하는 것을 억제할 수 있다. 말단 COOH 량의 증가를 확실하게 억제하는 관점에서, 이러한 냉각부에 있어서의 온도는, (Tm - 100) ℃ ∼ Tm ℃ 의 범위 내가 바람직하고, (Tm - 50) ℃ ∼ (Tm - 10) ℃ 의 범위 내가 보다 바람직하다.The raw material resin is heated and melted in the barrel and the inner wall of the
냉각부의 길이는, 스크루 직경 (D) 에 대해, 4 D ∼ 11 D 로 하는 것이 바람직하다. 냉각부의 길이가 4 D 이상이면, 용융 가열된 수지를 효과적으로 냉각시켜 말단 COOH 의 증가를 억제한다. 한편, 냉각부의 길이가 11 D 이하이면, 수지를 지나치게 냉각시켜 고화되는 것을 막아, 용융 압출을 원활히 실시할 수 있다.The length of the cooling section is preferably 4 D to 11 D with respect to the screw diameter (D). When the length of the cooling portion is 4 D or more, the melt-heated resin is effectively cooled to suppress the increase of the terminal COOH. On the other hand, when the length of the cooling portion is 11 D or less, the resin is excessively cooled to prevent the resin from solidifying, and melt extrusion can be smoothly performed.
또한, 압출기 출구 (14) 에 있어서의 수지 온도는, 이미 서술한 바와 같이, 폴리에스테르 원료 수지의 융점 Tm 에 대해 Tm + 20 ℃ ∼ Tm + 30 ℃ 로 한다.The resin temperature at the
〔성형 공정〕[Molding process]
본 발명의 폴리에스테르 필름 제조 방법은, 압출기로부터 압출된 용융 수지를 필름상으로 성막하는 성형 공정을 갖는다.The method for producing a polyester film of the present invention has a molding step of forming a molten resin extruded from an extruder into a film.
본 발명의 폴리에스테르 필름 제조 방법에 있어서는, 상기 구성의 수지 공급 공정을 거친 후, 압출기로부터 압출된 용융 수지를 필름상으로 성막한다.In the method for producing a polyester film of the present invention, the molten resin extruded from an extruder is formed into a film after passing through the resin supplying step of the above-described constitution.
압출기로부터 압출된 용융 수지는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 기어 펌프 (44), 필터 (42) 를 통하여 다이 (40) 로부터 배출된다. 다이 (40) 의 개구부의 형상이 장척상의 폭이 넓은 형상을 하고 있음으로써, 다이 (40) 로부터 배출되는 용융 수지는, 필름상으로 가공된다.The molten resin extruded from the extruder is discharged from the die 40 through the
-다이--die-
도 1 에 나타내는 배럴 (10) 의 압출기 출구 (14) 에는, 압출기 출구 (14) 로부터 압출된 용융 수지를 필름상 (띠상) 으로 배출하기 위한 다이 (40) (도 2) 가 형성되어 있다. 또, 배럴 (10) 의 압출기 출구 (14) 와 다이 (40) 사이에는, 필름에 미용융 수지나 이물질이 혼입되는 것을 방지하기 위한 필터 (42) 가 형성되어 있다.A die 40 (FIG. 2) for discharging the molten resin extruded from the
-기어 펌프-- Gear Pump -
두께 정밀도를 향상시키기 위해서는, 압출량의 변동을 최대한 감소시키는 것이 중요하다. 압출량의 변동을 최대한 감소시키기 위해서 압출기 (100) 와 다이 (40) 사이에 기어 펌프 (44) 를 설치해도 된다. 기어 펌프 (44) 로부터 일정량의 수지를 공급함으로써, 두께 정밀도를 향상시킬 수 있다. 특히, 2 축 스크루 압출기를 사용하는 경우에는, 압출기 자체의 승압 능력이 낮기 때문에, 기어 펌프 (44) 에 의한 압출 안정화를 도모하는 것이 바람직하다.In order to improve the thickness accuracy, it is important to minimize the variation of the extrusion amount. A
기어 펌프 (44) 를 사용함으로써, 기어 펌프 (44) 의 2 차측의 압력 변동을 1 차측의 1/5 이하로 하는 것도 가능하고, 수지 압력 변동폭을 ±1 % 이내로 할 수 있다. 그 밖의 장점으로는, 스크루 선단부의 압력을 높이지 않고 필터에 의한 여과가 가능하다는 점에서, 수지 온도의 상승 방지, 수송 효율의 향상 및 압출기 내에서의 체류 시간의 단축을 기대할 수 있다. 또, 필터의 여과압 상승이 원인으로, 스크루로부터 공급되는 수지량이 시간 경과적 변동되는 것도 방지할 수 있다. 단, 기어 펌프 (44) 를 설치하면, 설비의 선정 방법에 따라서는 설비의 길이가 길어져, 수지의 체류 시간이 길어지는 경우와, 기어 펌프부의 전단 응력에 의해 분자 사슬의 절단을 일으키는 경우가 있어 주의가 필요하다.By using the
기어 펌프 (44) 는 1 차 압력 (입압) 과 2 차 압력 (출압) 의 차이를 지나치게 크게 하면, 기어 펌프 (44) 의 부하가 커져, 전단 발열이 커진다. 그 때문에, 운전시의 차압은 20 ㎫ 이내, 바람직하게는 15 ㎫, 더욱 바람직하게는 10 ㎫ 이내로 한다. 또, 필름 두께의 균일화를 위해서, 기어 펌프 (44) 의 1 차 압력을 일정하게 하기 때문에, 압출기의 스크루 회전을 제어하거나 압력 조절 밸브를 사용하거나 하는 것도 유효하다.When the difference between the primary pressure (inlet pressure) and the secondary pressure (outlet pressure) is excessively increased, the
또한, 본 발명의 폴리에스테르 필름의 제조 방법에 있어서는, 고유 점도 (IV) 가 0.70 dl/g 이상인 원료 수지를 사용하기 때문에, 성형 공정에 있어서는, 원료 수지를 배럴 내에서 가열 용융하여 압출기 출구 (14) 로부터 압출된 후, 10 분 ∼ 20 분의 평균 체류 시간을 거쳐, 스크루 직경 (D) 을 고려하여 스크루 회전수 N〔rpm〕과 압출량 Q〔㎏/hr〕를 제어함으로써 하기 식 (ⅰ) 을 만족시키는 조건하에서 필름상으로 용융 압출을 실시하는 것이 바람직하다.Since the raw material resin having an intrinsic viscosity (IV) of 0.70 dl / g or more is used in the production process of the polyester film of the present invention, in the molding step, the raw resin is heated and melted in the barrel, (I) by controlling the screw rotation speed N (rpm) and the extrusion amount Q (kg / hr) in consideration of the screw diameter D through an average residence time of 10 minutes to 20 minutes after being extruded from the extruder It is preferable to carry out melt extrusion to the film under the conditions satisfying the following conditions.
6.0 × 10-6 × D3 ≤ Q/N ≤ 1.1 × 10-5 × D3 … 식 (ⅰ)6.0 x 10 -6 x D 3 ? Q / N? 1.1 x 10 -5 x D 3 ... The formula (i)
IV 가 0.7 dl/g 이상인 원료 수지를 용융하는 경우, N 을 저하시킴으로써 용융과 탈기, 수지 냉각을 동시에 만족시키기 쉽다. 또, 압출기 출구 (14) 에서의 수지 온도를 특히 290 ℃ 이하로 제어함으로써, 특히 그 하류의 배관 체류에 의한 말단 COOH 의 증가 억제에 큰 효과가 있다.When the raw material resin having IV of 0.7 dl / g or more is melted, by lowering N, it is easy to simultaneously satisfy melting, deaeration and resin cooling. Further, by controlling the resin temperature at the
Q/N 을 6.0 × 10-6 × D3 이상으로 함으로써, 스크루 (20A, 20B) 의 고회전 에 의한 원료 수지의 과발열을 억제하여, 압출기 출구 (14) 에 있어서의 수지 온도를 290 ℃ 이하로 하기 쉽고, ΔAV 를 3 eq/t 이하로 하기 쉽다. 또, Q/N 이 1.1 × 10-5 × D3 이하임으로써, 벤트 바로 아래의 수지 충전율이 증가되기 어려워, 벤트 (16A, 16B) 로부터 용융 수지가 흘러 넘치기 어려워지는 것 이외에 벤트압이 저하되기 어렵기 때문에, 압출기 내부에서의 수지의 가수 분해가 진행되기 어려워, 말단 COOH 의 발생을 억제하기 쉽다. 또한, 미용융 수지가 필름에 혼입되기 어려워져, 폴리에스테르 필름의 강도가 저하되는 것을 억제할 수 있기 때문에, 연신 공정에 있어서의 필름 파단을 억제할 수 있다.By setting Q / N to 6.0 x 10 -6 x D 3 or more, it is possible to suppress the overheating of the raw resin due to the high rotation of the
또한, 원료 수지의 압출기로의 공급량〔㎏/hr〕과 압출기 내의 압출량은 동일하게 취급할 수 있어, 원료 수지의 압출기로의 공급량이 Q〔㎏/hr〕일 때, 압출기 내의 압출량은 Q〔㎏/hr〕라고 생각해도 된다.When the amount of the raw resin fed to the extruder is Q (kg / hr), the extruded amount in the extruder is Q (kg / hr), and the extruded amount in the extruder is Q [Kg / hr].
상기 용융 압출은, 하기 식 (ⅱ) 에 나타내는 조건으로 실시하는 것이 보다 바람직하고, 하기 식 (ⅲ) 에 나타내는 조건하에서 실시하는 것이 더욱 바람직하다.More preferably, the melt extrusion is carried out under the conditions shown in the following formula (ii) and more preferably under the conditions shown in the following formula (iii).
7 × 10-6 × D3 ≤ Q/N ≤ 1 × 10-5 × D3 … 식 (ⅱ) 7 x 10 -6 x D 3 ? Q / N? 1 x 10 -5 x D 3 ... (Ii)
8 × 10-6 × D3 ≤ Q/N ≤ 9 × 10-6 × D3 … 식 (ⅲ) 8 x 10 -6 x D 3 ? Q / N? 9 x 10 -6 x D 3 ... The formula (iii)
스크루 회전수 N 이 지나치게 낮으면, 온도 제어 수단 (30) 에 의해 온도 불균일이 발생하여 미용융 수지가 생기고 쉽고, 스크루 회전수 N 이 지나치게 높으면, 과도하게 발열되어 말단 COOH 량의 증가로 이어지기 때문에, 스크루 회전수 N 은 1.9 × 102 × D-0.5 rpm ∼ 8.4 × 102 × D-0.5 rpm 이 바람직하고, 6.3 × 102 × D-0.5 rpm ∼ 7.9 × 102 × D-0.5 rpm 이 보다 바람직하다.If the screw rotation speed N is too low, temperature unevenness is generated by the temperature control means 30 to cause unmelted resin, and if the screw rotation speed N is excessively high, excessive heat is generated to increase the amount of terminal COOH , The screw rotation number N is preferably 1.9 × 10 2 × D -0.5 rpm to 8.4 × 10 2 × D -0.5 rpm and more preferably 6.3 × 10 2 × D -0.5 rpm to 7.9 × 10 2 × D -0.5 rpm desirable.
또, 압출량 Q 가 지나치게 적으면 과도하게 가열되기 쉬워지고, 지나치게 많으면 미용융 수지가 발생하기 쉬워지기 때문에, 압출량 Q 는 1.1 × 10-3 × D2 .5 ㎏/hr ∼ 7.6 × 10-3 × D2 .5 ㎏/hr 가 바람직하고, 3.8 × 10-3 × D2 .5 ㎏/hr ∼ 7.1 × 10-3 × D2 .5 ㎏/hr 가 보다 바람직하다.In addition, since the extrusion output Q is too small it is likely to be excessively heated, is too high tend to result in unmelted resin occurs, extrusion output Q is 1.1 × 10 -3 × D 2 .5 ㎏ / hr ~ 7.6 × 10 - 3 × D 2 .5 kg / hr, and more preferably 3.8 × 10 -3 × D 2 .5 kg / hr to 7.1 × 10 -3 × D 2 .5 kg / hr.
배럴 (10) 의 압출기 출구 (14) 로부터 압출된 수지를 필터 (42) 를 통과시키고 다이 (40) 로부터 (예를 들어 냉각 롤에) 압출하여 필름상으로 성형한다.The resin extruded from the
다이 (40) 로부터 멜트 (용융 수지) 를 압출한 후, 냉각 롤에 접촉시킬 때까지의 동안 (에어 갭) 은, 습도를 5 %RH ∼ 60 %RH 로 조정하는 것이 바람직하고, 15 %RH ∼ 50 %RH 로 조정하는 것이 보다 바람직하다. 에어 갭에서의 습도를 상기 범위로 함으로써, 필름 표면의 COOH 량이나 OH 량을 조절하는 것이 가능하고, 저습도로 조절함으로써, 필름 표면의 카르복실산량을 감소시킬 수 있다.It is preferable to adjust the humidity to 5% RH to 60% RH during the time from the extrusion of the melt (molten resin) from the die 40 to the contact with the cooling roll (air gap) It is more preferable to adjust it to 50% RH. By setting the humidity in the air gap to the above range, it is possible to control the amount of COOH and the amount of OH on the surface of the film, and the amount of carboxylic acid on the surface of the film can be reduced by controlling the humidity at low humidity.
또, 본 발명의 방법에 의하면, 수지 온도를 한 번 높이고 나서 냉각부에서 낮춤으로써, 말단 COOH 량의 증가를 억제함과 함께, 미용융 이물질의 발생을 억제할 수 있는 것 이외에, 필름의 헤이즈 상승을 억제하는 효과가 얻어진다. 특히 두꺼운 성막을 할 때에는 냉각 속도 부족에 의해 헤이즈 상승되기 쉬운데, 그 대책 방법으로서 사용하는 것이 가능하다.Further, according to the method of the present invention, it is possible to suppress the increase of the terminal COOH amount and to suppress the generation of unhulled foreign matter by raising the resin temperature once and then lowering the temperature at the cooling section, Is obtained. In particular, when a thick film is formed, haze tends to increase due to a shortage of cooling rate, and it can be used as a countermeasure method.
또한, 필름 두께는, 2 ㎜ ∼ 8 ㎜ 가 바람직하고, 보다 바람직하게는 2.5 ㎜ ∼ 7 ㎜ 이며, 더욱 바람직하게는 3 ㎜ ∼ 6 ㎜ 이다. 두께를 두껍게 함으로써, 압출된 멜트가 유리 전이 온도 (Tg) 이하로 냉각될 때까지의 소요 시간을 길게 할 수 있다. 그 동안에, 필름 표면의 COOH 기는 폴리에스테르 내부로 확산되어 표면 COOH 량을 저감시킬 수 있다.The film thickness is preferably from 2 mm to 8 mm, more preferably from 2.5 mm to 7 mm, and still more preferably from 3 mm to 6 mm. By making the thickness thicker, the time required until the extruded melt is cooled to the glass transition temperature (Tg) or less can be prolonged. In the meantime, the COOH group on the film surface can diffuse into the polyester to reduce the amount of surface COOH.
상기 공정에 의해, 원료 수지의 말단 COOH 량과 용융 압출된 필름의 말단 COOH 량의 차이 ΔAV 가 3 eq/t 이하인 폴리에스테르 필름을 제조할 수 있고, 예를 들어, 말단 COOH 량이 25 eq/t (톤) 이하인 폴리에스테르 필름이 얻어진다. 말단 COOH 량이 25 eq/톤 이하이면, 내가수 분해성이 우수하고, 장기 내구성이 얻어진다. 말단 COOH 량은, 내가수 분해면에서는 낮은 것이 바람직하지만, 필름을 피착물에 밀착시키는 경우의 밀착성 향상면에서, 2 eq/톤 이상이 바람직하다. 그 중에서도, 10 ∼ 20 eq/톤의 범위가 보다 바람직하다.By this process, a polyester film having a difference ΔAV between the amount of terminal COOH of the starting resin and the amount of terminal COOH of the melt-extruded film can be 3 eq / t or less. For example, a terminal COOH amount of 25 eq / t ( Ton) or less is obtained. When the amount of terminal COOH is 25 eq / ton or less, the hydrolysis resistance is excellent and long-term durability is obtained. The amount of terminal COOH is preferably low on the hydrolysis surface, but is preferably 2 eq / ton or more from the viewpoint of improving the adhesion when the film is brought into close contact with the adherend. Among them, a range of 10 to 20 eq / ton is more preferable.
말단 COOH 량의 측정은, 이미 서술한 방법과 동일하게 하여 실시할 수 있다.The measurement of the terminal COOH amount can be carried out in the same manner as described above.
<태양 전지용 폴리에스테르 필름>≪ Polyester film for solar cell &
본 발명의 태양 전지용 폴리에스테르 필름은, 이미 서술한 본 발명의 폴리에스테르 필름 제조 방법에 의해 제조할 수 있다.The polyester film for a solar cell of the present invention can be produced by the polyester film production method of the present invention described above.
본 발명의 태양 전지용 폴리에스테르 필름은, 본 발명의 폴리에스테르 필름 제조 방법에 의해 제조되기 때문에, 높은 내가수 분해성을 가질 수 있다.Since the polyester film for solar cells of the present invention is produced by the method for producing a polyester film of the present invention, it can have high hydrolysis resistance.
또, 태양 전지용 폴리에스테르 필름은, 1,4-시클로헥산디메탄올 유래의 구조를, 디올 화합물 유래의 구조 전체량에 대해 0.1 몰% ∼ 100 몰% 함유하는 CHDM 계 폴리에스테르 수지를 함유하는 층을 적어도 1 층 가짐으로써, 필름 내후성을 더욱 향상시킬 수 있다.The polyester film for a solar cell has a structure in which a structure containing 1,4-cyclohexane dimethanol is contained in an amount of 0.1 to 100 mol% based on the total amount of the structural units derived from the diol compound, By having at least one layer, the film weather resistance can be further improved.
CHDM 계 폴리에스테르 수지를 함유하는 층은, 본 발명의 폴리에스테르 필름 제조 방법에 의해 제조된 폴리에스테르 필름이어도 되고, 본 발명의 폴리에스테르 필름 제조 방법에 의해 제조된 폴리에스테르 필름 상에 압출 성형한 층이어도 되고, 본 발명의 폴리에스테르 필름 제조 방법에 의해 제조된 폴리에스테르 필름에 첩부 (貼付) 된 필름 내지 시트상의 부재여도 된다.The layer containing the CHDM based polyester resin may be a polyester film produced by the polyester film production method of the present invention and may be a layer obtained by extrusion molding on a polyester film produced by the polyester film production method of the present invention Or may be a film or a sheet-like member affixed to a polyester film produced by the method for producing a polyester film of the present invention.
이와 같이, 태양 전지용 폴리에스테르 필름은, CHDM 계 폴리에스테르 수지를 함유하는 층을 적어도 1 층 갖고 있으면 되고, 단층이어도 되고, 2 이상의 층을 갖고 있어도 된다.Thus, the polyester film for a solar cell may have at least one layer containing a CHDM polyester resin, or may have a single layer or two or more layers.
특히, CHDM 계 폴리에스테르 수지가 갖는 CHDM 유래의 구조가, 디올 화합물 유래의 구조의 전체량에 대해 80 몰% ∼ 100 몰% 일 때에는, 태양 전지용 폴리에스테르 필름은, 적층 구성으로 하는 것이 바람직하다. 이것은, CHDM 계 폴리에스테르 수지 중의 디올 화합물 유래의 구조의 전체량에 대한 CHDM 유래의 구조의 비율이 높아지면 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 에 대해, 내후성 (내가수 분해성) 은 높아지기 쉽지만, 역학 강도가 약해지기 쉽다. 이 때문에, 다른 폴리에스테르 (예를 들어 PET) 와 적층시킴으로써 상보할 수 있어, 바람직하다.In particular, when the CHDM-based polyester resin has a structure derived from CHDM of 80 mol% to 100 mol% based on the total amount of the structure derived from the diol compound, the polyester film for solar cells is preferably a laminated structure. This is because when the ratio of the structure derived from CHDM to the total amount of the structure derived from the diol compound in the CHDM-based polyester resin is high, the weather resistance (hydrolysis resistance) tends to be high with respect to polyethylene terephthalate (PET) It is easy to get rid of. For this reason, it can be complemented by lamination with another polyester (for example, PET), which is preferable.
본 발명의 태양 전지용 폴리에스테르 필름은, CHDM 계 폴리에스테르 수지를 함유하는 층 (P1 층이라고 칭한다) 과 폴리에틸렌테레프탈레이트를 주성분으로 하는 폴리에스테르를 함유하는 층 (P2 층이라고 칭한다) 이 적층된 양태도 바람직하다.The polyester film for a solar cell of the present invention is a laminate in which a layer containing a CHDM polyester resin (referred to as a P1 layer) and a layer containing a polyester mainly composed of polyethylene terephthalate (referred to as a P2 layer) desirable.
또한, 본 발명의 태양 전지용 폴리에스테르 필름은, P1 층과 P2 층을 각각 2 층 이상 갖고 있어도 된다.Further, the polyester film for a solar cell of the present invention may have two or more layers each of a P1 layer and a P2 layer.
P2 층은, 디카르복실산 유래의 구조 중에 테레프탈산 유래의 구조를 95 몰%이상 갖고, 또한 디올 화합물 유래의 구조 중에 에틸렌글리콜 유래의 구조를 95 몰% 이상 함유하는 폴리에스테르 수지를 함유하는 층을 가리킨다.The P2 layer contains a polyester resin containing 95 mol% or more of a structure derived from terephthalic acid in the structure derived from the dicarboxylic acid and containing 95 mol% or more of the structure derived from ethylene glycol in the structure derived from the diol compound Point.
또 P2 층의 IV 는 0.7 ∼ 0.9 가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.72 ∼ 0.85, 더욱 바람직하게는 0.74 ∼ 0.82 이다. 이와 같이 P2 층의 IV 를 높게 함으로써, wet 서모 및 dry 서모에 의한 분해 (폴리에스테르 수지의 분자량 저하) 를 억제할 수 있다.The IV of the P2 layer is preferably 0.7 to 0.9, more preferably 0.72 to 0.85, and still more preferably 0.74 to 0.82. By thus increasing the IV of the P2 layer, it is possible to suppress decomposition (lowering of the molecular weight of the polyester resin) by the wet thermo and dry thermo.
본 발명의 태양 전지용 폴리에스테르 필름은, P1 층과 P2 층의 층수의 합은, 2 층 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2 층 이상 5 층 이하, 더욱 바람직하게는 2 층 이상 4 층 이하이다. 그 중에서도 바람직한 것이, P2 층의 양측을 P1 층 사이에 둔 3 층 구조, 혹은 P1 층의 양측을 P2 층 사이에 둔 3 층 구조, P2 층과 P1 층을 적층시킨 2 층 구조이다.In the polyester film for a solar cell of the present invention, the sum of the number of layers of the P1 layer and the P2 layer is preferably 2 layers or more, more preferably 2 layers or more and 5 layers or less, and still more preferably 2 layers or more and 4 layers or less . Among them, a three-layer structure in which both sides of the P2 layer are sandwiched between P1 layers, or a three-layer structure in which both sides of the P1 layer are sandwiched between P2 layers, and a two-layer structure in which a P2 layer and a P1 layer are laminated.
본 발명의 태양 전지용 폴리에스테르 필름이 2 층 이상으로 구성되는 경우, 태양 전지용 폴리에스테르 필름의 두께는, P1 층의 총 합이 전체 두께의 5 % ∼ 40 % 인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 7 % ∼ 38 %, 더욱 바람직하게는 10 % ∼ 35 % 이다. 이 하한값 이상으로 함으로써 높은 내후성을 발현할 수 있고, 이 상한값 이하로 함으로써 높은 역학 강도를 발현하기 쉽다.When the polyester film for a solar cell of the present invention is composed of two or more layers, the total thickness of the polyester film for a solar cell is preferably 5% to 40%, more preferably 7% % To 38%, and more preferably 10% to 35%. By setting this value at or below the lower limit value, high weather resistance can be exhibited, and when it is not more than the upper limit value, high mechanical strength is easily exhibited.
폴리에스테르 필름의 각 층의 두께는, 필름의 단면을, SIMS (Secondary Ion-microprobe Mass Spectrometer;2 차 이온 질량 분석계) 를 사용하여 측정하고, P1 층의 특징 프래그먼트 및 P2 층의 특징 프래그먼트로 이메징함으로써 구할 수 있다.The thickness of each layer of the polyester film was measured by using a SIMS (Secondary Ion-microprobe Mass Spectrometer) and the characteristic fragment of the P1 layer and the characteristic fragment of the P2 layer .
이와 같은 태양 전지용 폴리에스테르 필름의 적층 구조는 정법에 의해 얻을 수 있다. 예를 들어, P1 층을 구성하는 폴리에스테르 수지를 어느 압출기에 공급하고, P2 층을 구성하는 폴리에스테르 수지를 다른 압출기에 공급하거나 하여, 복수의 압출기로부터 공급된 멜트 (수지의 융체) 를 멀티 매니폴드 다이, 피드 블록 다이를 사용하여 적층시켜 압출해도 된다. 또, 미리 준비한 P1 층 및 P2 층 중 어느 일방이 되는 폴리에스테르 필름 상에, 타방의 층을 구성하는 폴리에스테르 수지를 압출하여 적층시켜도 되고, 다른 층을 첩부하여 적층시켜도 된다.The laminated structure of such a polyester film for a solar cell can be obtained by an ordinary method. For example, the polyester resin constituting the P1 layer may be supplied to any extruder, and the polyester resin constituting the P2 layer may be supplied to another extruder to melt the melt (resin melt) supplied from the plurality of extruders into the multi- A folding die, or a feed block die. Alternatively, a polyester resin constituting the other layer may be laminated on the polyester film which is one of the P1 layer and P2 layer prepared in advance, or the other layer may be laminated by lamination.
본 발명의 방법에 의해 제조되는 태양 전지용 폴리에스테르 필름은, 광 안정화제, 산화 방지제 등의 첨가제를 추가로 함유할 수 있다.The polyester film for a solar cell produced by the method of the present invention may further contain additives such as a light stabilizer and an antioxidant.
광 안정화제를 함유하면, 자외선 열화를 방지할 수 있다. 광 안정화제란, 자외선 등의 광선을 흡수하여 열 에너지로 변환시키는 화합물, 수지가 광 흡수하고 분해되어 발생된 라디칼을 포착하고, 분해 연쇄 반응을 억제하는 재료 등을 들 수 있다. 광 안정화제로서 바람직하게는, 자외선 등의 광선을 흡수하여 열 에너지로 변환시키는 화합물이다. 이와 같은 광 안정화제를 함유함으로써, 장기간 계속적으로 자외선의 조사를 받아도, 부분 방전 전압의 향상 효과를 장기간 높게 유지하는 것이 가능해지거나, 수지 중의 자외선에 의한 색조 변화, 강도 열화 등이 방지된다.When a light stabilizer is contained, ultraviolet deterioration can be prevented. Examples of the light stabilizer include a compound that absorbs light such as ultraviolet rays to convert it into heat energy, a material that absorbs light absorbed by the resin and captures a radical generated by decomposition, and suppresses decomposition chain reaction. The light stabilizer is preferably a compound which absorbs light rays such as ultraviolet rays and converts them into heat energy. By containing such a light stabilizer, it is possible to maintain the effect of improving the partial discharge voltage for a long time for a long time even when irradiated with ultraviolet rays continuously for a long period of time, or to prevent color tone change and strength deterioration caused by ultraviolet rays in the resin.
예를 들어 자외선 흡수제는, 폴리에스테르의 다른 특성이 손상되지 않는 범위이면, 유기계 자외선 흡수제, 무기계 자외선 흡수제 및 이들의 병용 중 아무거나, 특별히 한정되지 않고 바람직하게 사용할 수 있다. 한편, 자외선 흡수제는, 내습열성이 우수하고, 수지 중에 균일 분산시킬 수 있는 것이 요망된다.For example, the ultraviolet absorber may be any of organic-based ultraviolet absorber, inorganic-ultraviolet absorber, and combinations thereof insofar as other characteristics of the polyester are not impaired. On the other hand, it is desired that the ultraviolet absorbent is excellent in wet heat resistance and can be uniformly dispersed in a resin.
자외선 흡수제의 예로는, 유기계의 자외선 흡수제로서 살리실산계, 벤조페논계, 벤조트리아졸계, 시아노아크릴레이트계 등의 자외선 흡수제 및 힌다드아민계 등의 자외선 안정제 등을 들 수 있다. 구체적으로는, 예를 들어, 살리실산계의 p-t-부틸페닐살리실레이트, p-옥틸페닐살리실레이트, 벤조페논계의 2,4-디하이드록시벤조페논, 2-하이드록시-4-메톡시벤조페논, 2-하이드록시-4-메톡시-5-술포벤조페논, 2,2',4,4'-테트라하이드록시벤조페논, 비스(2-메톡시-4-하이드록시-5-벤조일페닐)메탄, 벤조트리아졸계의 2-(2'-하이드록시-5'-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-하이드록시-5'-메틸페닐)벤조트리아졸, 2,2'-메틸렌비스[4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-6-(2H벤조트리아졸-2-일)페놀] , 시아노아크릴레이트계의 에틸 = α-시아노-β,β-디페닐아크릴레이트, 트리아진계로서 2-(4,6-디페닐-1,3,5-트리아진-2-일)-5-[(헥실)옥시]-페놀, 힌다드아민계의 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세바케이트, 숙신산디메틸·1-(2-하이드록시에틸)-4-하이드록시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘 중축합물, 그 이외에, 니켈비스(옥틸페닐)술파이드 및 2,4-디·t-부틸페닐-3',5'-디·t-부틸-4'-하이드록시벤조에이트 등을 들 수 있다.Examples of the ultraviolet absorber include organic ultraviolet absorbers such as salicylic acid-based, benzophenone-based, benzotriazole-based, and cyanoacrylate-based ultraviolet absorbers, and hindered amine-based ultraviolet light stabilizers. Specific examples thereof include salicylic acid pt-butylphenyl salicylate, p-octylphenyl salicylate, benzophenone-based 2,4-dihydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxy Benzophenone, 2-hydroxy-4-methoxy-5-sulfobenzophenone, 2,2 ', 4,4'-tetrahydroxybenzophenone, bis (2-methoxy- Phenyl) methane, benzotriazole based 2- (2'-hydroxy-5'-methylphenyl) benzotriazole, 2- (2'-hydroxy-5'-methylphenyl) benzotriazole, 2,2'- Bis [4- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) -6- (2H-benzotriazol-2-yl) phenol], cyanoacrylate ethyl = alpha -cyano- (4,6-diphenyl-1,3,5-triazine-2-yl) -5 - [(hexyl) oxy] -phenol as a triazine type, bis 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, dimethyl succinate 占 1- (2-hydroxyethyl) -4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiper Dean polycondensation Water, and in addition, nickel bis (octylphenyl) sulfide and 2,4-di-t-butylphenyl-3 ', 5'-di-t-butyl-4'-hydroxybenzoate.
이들 자외선 흡수제 중, 반복적으로 자외선 흡수에 대한 내성이 높다는 점에서, 트리아진계 자외선 흡수제가 보다 바람직하다. 또한, 이들 자외선 흡수제는, 상기 서술한 자외선 흡수제 단체로 필름에 첨가해도 되고, 유기계 도전성 재료나, 비수용성 수지에 자외선 흡수제능을 갖는 모노머를 공중합시킨 형태로 도입해도 된다.Of these ultraviolet absorbers, a triazine-based ultraviolet absorber is more preferable because it is highly resistant to ultraviolet absorption repeatedly. These ultraviolet absorbers may be added to the film as a single layer of the ultraviolet absorber as described above, or may be introduced in the form of a copolymer of an organic conductive material or a monomer having an ultraviolet absorptive property to a water-insoluble resin.
광 안정화제의 폴리에스테르 필름 중에 있어서의 함유량은, 폴리에스테르 필름의 전체 질량에 대해, 0.1 질량% 이상 10 질량% 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.3 질량% 이상 7 질량% 이하이며, 더욱 바람직하게는 0.7 질량% 이상 4 질량% 이하이다. 이로써, 장기 시간 경과적에서의 광 열화에 의한 폴리에스테르의 분자량 저하를 억제할 수 있고, 그 결과 발생하는 필름 내의 응집 파괴에서 기인되는 밀착력 저하를 억제할 수 있다.The content of the light stabilizer in the polyester film is preferably from 0.1 mass% to 10 mass%, more preferably from 0.3 mass% to 7 mass%, and still more preferably from 0.3 mass% to 7 mass%, based on the total mass of the polyester film Is not less than 0.7 mass% and not more than 4 mass%. This makes it possible to suppress the decrease in the molecular weight of the polyester due to photo deterioration over a long period of time and to suppress the decrease in adhesion caused by the cohesive failure in the resulting film.
또한, 본 발명의 폴리에스테르 필름은, 상기 광 안정화제 이외에도, 예를 들어, 이활 (易滑) 제 (미립자), 자외선 흡수제, 착색제, 핵제 (결정화제), 난연화제 등을 첨가제로서 함유할 수 있다.The polyester film of the present invention may contain additives such as a lubricating agent (fine particles), an ultraviolet absorber, a colorant, a nucleating agent (crystallizing agent), a flame retarding agent and the like in addition to the above- have.
<태양 전지용 백시트><Back Sheet for Solar Cell>
본 발명의 태양 전지용 폴리에스테르 필름은, 태양 전지 모듈의 태양광 입사측과는 반대측의 이면에 배치되는 이면 보호 시트 (태양 전지용 백시트), 배리어 필름 기재 등의 용도에 바람직하다.The polyester film for a solar cell of the present invention is preferable for applications such as a back protection sheet (back sheet for a solar cell), a barrier film base, and the like, which are disposed on the back surface opposite to the solar light incidence side of the solar cell module.
<태양 전지 모듈><Solar cell module>
본 발명의 태양 전지 모듈은, 태양광이 입사되는 투명성의 프론트 기판과, 상기 프론트 기판 상에 형성되고, 태양 전지 소자 및 상기 태양 전지 소자를 봉지하는 봉지재를 갖는 셀 구조 부분과, 상기 셀 구조 부분의 상기 프론트 기판이 위치하는 측과 반대측에 형성되고, 상기 봉지재와 인접하여 배치된, 본 발명의 태양 전지용 폴리에스테르 필름 (예를 들어, 태양 전지용 백시트) 을 구비하여 구성된다.A solar cell module of the present invention includes: a transparent front substrate on which solar light is incident; a cell structure portion formed on the front substrate and having a sealing material for sealing the solar cell element and the solar cell element; (For example, a back sheet for a solar cell) of the present invention, which is formed on the opposite side of the side where the front substrate is located, and which is disposed adjacent to the sealing material.
태양 전지 모듈은, 예를 들어, 전기를 취출하는 리드 배선으로 접속된 발전 소자 (태양 전지 소자) 를 에틸렌·아세트산비닐 공중합체계 (EVA 계) 수지 등의 봉지제로 봉지하고, 이것을 유리 등의 투명 기판과, 본 발명의 폴리에스테르 필름의 제조 방법에 의해 얻어진 폴리에스테르 필름 (백시트) 사이에 두고 서로 접착시킴으로써 구성해도 된다.The solar cell module is produced by, for example, encapsulating a power generation element (solar cell element) connected by a lead wiring for extracting electricity with an encapsulating material such as an ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) resin, And the polyester film (back sheet) obtained by the production method of the polyester film of the present invention.
태양 전지 소자의 예로는, 단결정 실리콘, 다결정 실리콘, 아모르퍼스 실리콘 등의 실리콘계, 구리-인듐-갈륨-셀렌, 구리-인듐-셀렌, 카드뮴-텔루르, 갈륨-비소 등의 III-V 족이나 II-VI 족 화합물 반도체계 등, 각종 공지된 태양 전지 소자를 적용할 수 있다.Examples of the photovoltaic devices include silicon-based materials such as monocrystalline silicon, polycrystalline silicon and amorphous silicon, Group III-V materials such as copper-indium-gallium-selenium, copper-indium-selenium, cadmium-tellurium, gallium- VI group compound semiconductorsystem, and the like can be applied.
실시예Example
이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 구체적으로 설명하는데, 본 발명은 그 주지를 벗어나지 않는 이상, 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples unless they depart from the spirit of the present invention.
〔실시예 1 ∼ 실시예 16, 비교예 1 ∼ 비교예 11〕[Examples 1 to 16 and Comparative Examples 1 to 11]
-2 축 압출기--2 axis extruder -
압출기로서, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 2 지점에 벤트가 형성된 배럴 내에 하기 구성의 스크루를 구비하고, 배럴의 주위에는 길이 방향으로 9 개의 존으로 분할하여 온도 제어를 실시할 수 있는 히터 (온도 제어 수단) 를 구비한 더블 벤트식 동방향 회전 맞물림형의 2 축 압출기를 준비하였다.As shown in Fig. 1, the extruder is provided with a screw having the following constitution in a barrel in which a vent is formed at two points, and a heater capable of performing temperature control by dividing the barrel into nine zones in the longitudinal direction A twin-screw extruder having a double-vented co-rotating and engaging type was prepared.
스크루 직경 (D) : 110 ㎜Screw diameter (D): 110 mm
스크루 길이 (L):스크루 직경 (D) 과의 비 (L/D) 가 31.5 가 되는 길이 [㎜]The length [mm] in which the ratio of the screw length (L) to the screw diameter (D) is 31.5 (L / D)
(1 존의 폭:3.5 D) (Width of one zone: 3.5 D)
스크루 형상:제 1 벤트 직전에 가소화 니딩부를 설치Screw shape: plasticizing kneading part installed just before the first vent
제 2 벤트 직전에 탈기 촉진 니딩부를 설치 A deaeration accelerating kneading section is installed just before the second vent
가소화 니딩부의 전단 속도는, 표 1 에 나타내는 속도〔s-1〕로 하였다.The shearing speed of the plasticizing kneading portion was set to the speed [s -1 ] shown in Table 1.
벤트 위치:제 1 벤트 … 도 1 의 C5 의 위치Vent position: 1st vent ... The position of C5 in Fig. 1
제 2 벤트 … 도 1 의 C7 의 위치 Second vent ... The position of C7 in Fig. 1
2 축 압출기의 압출기 출구 이후에는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 하기 구성의 기어 펌프, 금속 섬유 필터 및 다이를 접속시키고, 다이를 가열하는 히터의 설정 온도는 280 ℃ 로 하고, 평균 체류 시간은 10 분으로 하였다.As shown in Fig. 2, a gear pump, a metal fiber filter and a die having the following constitutions were connected and the set temperature of the heater for heating the die was set to 280 DEG C and the average residence time was 10 Min.
기어 펌프:2 기어 타입Gear Pump: 2 Gear Type
필터:금속 섬유 소결 필터 (구멍 직경 20 ㎛)Filter: Metal fiber sintered filter (pore diameter 20 탆)
-원료 수지-- Raw resin -
AV 가 13 eq/t 인 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 (PET 수지) 의 펠릿 및 AV 가 15 eq/t 이고, 표 1 에 나타내는 부피 밀도를 갖는 플러프를 사용하여, 원료 수지로 하였다. 또한, 비교예 1 및 비교예 2 에서는, 플러프를 함유하지 않고, 부피 밀도가 0.8 인 PET 펠릿만을 사용하여, 표 1 에 나타내는 AV 의 원료 수지로 하였다. 원료 수지의 융점 Tm 은 모두 255 ℃ 였다.Pellets of a polyethylene terephthalate resin (PET resin) having an AV of 13 eq / t and a fluff having AV of 15 eq / t and a bulk density shown in Table 1 were used as a raw resin. In Comparative Example 1 and Comparative Example 2, only PET pellets having no bulkiness and having a bulk density of 0.8 were used, and the raw material resin for AV shown in Table 1 was used. The melting point Tm of the raw resin was all 255 占 폚.
또, 원료 수지 중의 플러프의 함유량은 표 1 에 나타내는 양이다. 또한, 표 1 에 나타내는 플러프의 함유율은, 원료 수지의 전체 질량에 대한 플러프의 비율 (질량%) 이다.The content of fluff in the raw resin is the amount shown in Table 1. The content of the fluff shown in Table 1 is the ratio (by mass%) of fluff to the total mass of the raw resin.
압출기는, 도 1 에 있어서의 공급구 (12) 측의 1 번째의 존 (C1) 은 70 ℃ 로, 2 ∼ 8 번째의 존 (C2 ∼ C8) 은 270 ℃ 로, 9 번째의 존 (C9) 은 250 ℃ 로 각각 온도 설정을 실시하였다.In the extruder, the first zone C1 on the side of the
스크루의 회전수를 77 rpm 으로 설정하고, 공급구 (12) 로부터, 표 1 의 「압출기 입구 수지 온도」에 나타내는 온도〔℃〕에서, 원료 수지를 공급하여 가열 용융하고, 압출량을 350 ㎏/hr 로 설정하여 용융 압출을 실시하였다.The feed rate of the extruded product was set to 350 kg / cm 2 by feeding the raw material resin from the
압출기 내의 원료 수지에 대해서는, 도 1 의 N1 에 나타내는 위치에 질소 가스 공급구를 형성하고, 원료 수지의 공급량 Q〔L/min〕에 대해, 표 1 에 나타내는 배율의 공급량〔L/min〕의 질소 가스를 공급하였다. 예를 들어, 실시예 1 에 있어서는, 원료 수지의 공급량 Q 의 0.5 배 (0.5 Q)〔L/min〕이다.For the raw resin in the extruder, a nitrogen gas supply port was formed at the position indicated by N1 in Fig. 1, and the supply amount Q [L / min] of the raw resin was changed to nitrogen Gas was supplied. For example, in Example 1, the supply amount Q of the raw resin is 0.5 times (0.5 Q) [L / min].
또, 질소 가스의 공급 속도는, 표 1 에 나타내는 속도〔m/min〕로 하였다.The feeding rate of the nitrogen gas was set to the speed shown in Table 1 [m / min].
용융 수지는, 표 1 의 「압출기 출구 수지 온도」에 나타내는 온도〔℃〕에서, 압출기 출구로부터 압출하고, 압출된 용융체 (멜트) 를 기어 펌프, 금속 섬유 필터 (구멍 직경 20 ㎛) 를 통과시킨 후, 다이로부터 냉각 (칠드) 롤에 압출하였다. 압출된 멜트는, 정전 인가법을 사용하여 냉각 롤에 밀착시켰다. 냉각 롤은, 중공의 칠드 롤을 사용하여, 그 속에 열매로서 물을 통과사켜 온조할 수 있게 되어 있다.The molten resin was extruded from the outlet of the extruder at a temperature [占 폚] shown in Table 1 "extruder outlet resin temperature", and the extruded melt (melt) was passed through a gear pump and a metal fiber filter , And extruded from the die into a cooled (cold) roll. The extruded melt was adhered to the cooling roll using an electrostatic application method. The cooling roll is made by using a hollow chilled roll, in which water can be passed through as a fruit to warm the product.
또한, 다이 출구로부터 냉각 롤까지의 반송역 (에어 갭) 은, 이 반송역을 둘러싸고, 그 속에 조습 공기를 도입함으로써, 습도를 30 %RH 로 조절하고 있다. 압출기의 압출량의 조정 및 다이의 개구부의 형상을 상기 구성으로 함으로써, 멜트 두께를 3000 ㎛ 로 하였다.Further, the conveying station (air gap) from the die outlet to the cooling roll surrounds the conveying station, and humidifying air is introduced into the conveying station to adjust the humidity to 30% RH. By adjusting the extrusion amount of the extruder and the shape of the opening of the die in the above-described configuration, the melt thickness was made 3000 탆.
이상과 같이 하여, 실시예 1 ∼ 실시예 16 및 비교예 1 ∼ 비교예 12 의 각 PET 필름의 제조를 시도하였다.As described above, the production of each of the PET films of Examples 1 to 16 and Comparative Examples 1 to 12 was attempted.
<PET 필름의 평가>≪ Evaluation of PET film &
PET 필름의 파단 신장도 및 ΔAV 로부터, PET 필름의 내후성을 평가하였다.The weather resistance of the PET film was evaluated based on the elongation at break and? AV of the PET film.
-파단 신장도의 측정-- Measurement of breaking elongation -
냉각 롤에 의해 냉각된 PET 필름을 2 축 연신 (3.4 × 3.8 배) 하고, 2 축 연신 후의 필름의 습열 조건하 (120 ℃ × 100 RH%) 에서의 파단 신장도가 반감되는 시간으로 판정한다. 85 시간 이상에서 양호한 내후성 (내가수 분해성) 을 나타내는 것으로 판정한다. 결과를 표 1 에 나타낸다.The PET film cooled by the cooling roll is subjected to biaxial stretching (3.4 x 3.8 times), and it is judged that the film after the biaxial stretching is half the elongation at break under the moist heat condition (120 占 폚 占 100 RH%). It is judged that it exhibits good weatherability (hydrolysis resistance) at 85 hours or more. The results are shown in Table 1.
-ΔAV 의 산출-Calculating -ΔAV -
원료 수지의 AV 와 용융 압출된 필름의 AV 를 측정하고, 원료 수지의 AV (AV1) 와 용융 압출된 필름의 AV (AV2) 의 차이인 ΔAV (|AV1-AV2|) 를 산출하였다. ΔAV 가 3 eq/t 이하일수록 양호한 내후성을 나타내는 것으로 판정하였다. 결과를 표 1 에 나타낸다.The AV of the raw resin and the AV of the melt extruded film were measured to calculate? AV (| AV1-AV2 |) which is the difference between AV (AV1) of the raw resin and AV (AV2) of the melt extruded film. It was judged that the ΔAV was 3 eq / t or less, indicating a good weatherability. The results are shown in Table 1.
〔실시예 17 ∼ 실시예 22〕[Examples 17 to 22]
말단 봉지제로서 이하의 화합물을 각 실시예에 사용하였다.The following compounds were used in the respective examples as terminal endblocks.
1. 고리형 카르보디이미드 화합물1. A cyclic carbodiimide compound
1) 고리형 카르보디이미드 화합물 (1) (표 2 중의 「고리형」)1) cyclic carbodiimide compound (1) (" cyclic " in Table 2)
이미 서술한 고리형 카르보디이미드 화합물 (c) 이고, 하기 구조의 화합물 (중량 평균 분자량 Mw = 516) 을 사용하였다. 고리형 카르보디이미드 화합물 (1) 은, 일본 공개특허공보 2011-258641호의 참고예 1 에 기재된 합성 방법을 참고로 합성하였다.(C) of the above-described cyclic carbodiimide compound (weight average molecular weight Mw = 516) having the following structure was used. The cyclic carbodiimide compound (1) was synthesized with reference to the synthesis method described in Reference Example 1 of JP-A No. 2011-258641.
[화학식 12][Chemical Formula 12]
2. 비고리형 카르보디이미드 화합물2. Non-cyclic carbodiimide compound
1) 선상 카르보디이미드 (1) (표 2 중의 「선상」)1) Linear carbodiimide (1) (" Linear " in Table 2)
Stabaxol P400 (라인케미사 제조, 중량 평균 분자량 Mw = 약 2000) 을 사용하였다.Stabaxol P400 (manufactured by Rhee Kyume, weight average molecular weight Mw = about 2000) was used.
2) 모노카르보디이미드 (1) (표 2 중의 「모노」)2) Monocarbodiimide (1) (" Mono " in Table 2)
Stabaxol I (라인케미사 제조, 중량 평균 분자량 Mw = 362.5) 을 사용하였다.Stabaxol I (manufactured by Rinkemisa, weight average molecular weight Mw = 362.5) was used.
이들 카르보디이미드 말단 봉지제의 구조를 이하에 나타낸다.The structures of these carbodiimide endblock agents are shown below.
[화학식 13][Chemical Formula 13]
-말단 봉지제가 함유된 PET 펠릿의 제조-- Preparation of PET pellets containing end caps -
표 2 에 나타내는 말단 봉지제와 AV 가 13 eq/t 인 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 (PET 수지) 를 사전에 용융 혼합하고, 말단 봉지제의 농도가 용융 혼합물 전체량의 50 질량% 가 되도록 조정하여, 실시예 17 ∼ 실시예 22 에서 사용하는 각 마스터 펠릿 (말단 봉지제가 함유된 PET 펠릿) 을 제조하였다.The end sealant shown in Table 2 and a polyethylene terephthalate resin (PET resin) having an AV of 13 eq / t were previously melt-mixed and adjusted such that the concentration of the end sealant became 50% by mass of the total amount of the molten mixture Each of the master pellets (PET pellets containing end caps) used in Examples 17 to 22 was prepared.
-PET 필름의 제조-- Preparation of PET film -
실시예 1 의 PET 필름의 제조에 있어서, 실시예 1 에서 사용한 PET 수지의 펠릿 대신에, 얻어진 각 마스터 펠릿을 사용한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 PET 필름을 제조하였다.A PET film was produced in the same manner as in Example 1 except that each obtained master pellet was used in place of the pellet of the PET resin used in Example 1 in the production of the PET film of Example 1. [
<PET 필름의 평가>≪ Evaluation of PET film &
얻어진 실시예 17 ∼ 실시예 22 의 PET 필름에 대해, 실시예 1 의 PET 필름과 동일한 방법으로, 파단 신장도 및 ΔAV 로부터 PET 필름의 내후성을 평가하였다. 평가 결과를 표 2 에 나타낸다. 또한, 표 2 에는, 참고를 위해 실시예 1 의 조건 상세 및 평가 결과도 나타냈다.The obtained PET films of Examples 17 to 22 were evaluated in the same manner as in the PET film of Example 1 by the breaking elongation and the weather resistance of the PET film from? AV. The evaluation results are shown in Table 2. Table 2 also shows the condition details and evaluation results of Example 1 for reference.
〔실시예 23 ∼ 실시예 30, 및 비교예 12〕[Examples 23 to 30 and Comparative Example 12]
(1) CHDM 계 폴리에스테르 수지 (PCT 수지) 의 제조(1) Production of CHDM-based polyester resin (PCT resin)
· 제 1 공정First step
디카르복실산 화합물로서 이소프탈산 (IPA) 과 테레프탈산 (TPA), 디올 화합물로서 시클로헥산디메탄올 (CHDM), 에틸렌글리콜 (EG) 을 사용하고, 촉매로서 아세트산마그네슘, 삼산화안티몬을 150 ℃, 질소 분위기하에서 용융 후, 교반하면서 230 ℃ 까지 3 시간에 걸쳐 승온하고, 메탄올을 유출 (留出) 시켜 에스테르 교환 반응을 종료하였다. 이 때, IPA, TPA, CHDM 및 EG 의 첨가량을 바꿈으로써, 표 3 에 나타내는 조성의 CHDM 계 폴리에스테르 수지 (CHDM-1 ∼ CHDM-9) 를 얻었다.(IPA) and terephthalic acid (TPA) as the dicarboxylic acid compound, cyclohexanedimethanol (CHDM) and ethylene glycol (EG) as the diol compounds and using magnesium acetate and antimony trioxide as catalysts at 150 deg. , The mixture was heated to 230 DEG C over 3 hours with stirring and methanol was distilled off to complete the transesterification reaction. At this time, CHDM-based polyester resins (CHDM-1 to CHDM-9) having the compositions shown in Table 3 were obtained by changing the addition amounts of IPA, TPA, CHDM and EG.
· 제 2 공정· Second step
에스테르 교환 반응 종료 후, 인산을 에틸렌글리콜에 용해시킨 에틸렌글리콜 용액을 첨가하였다.After completion of the ester exchange reaction, an ethylene glycol solution in which phosphoric acid was dissolved in ethylene glycol was added.
· 제 3 공정Third step
중합 반응을 최종 도달 온도 285 ℃, 진공도 0.1 Torr 에서 실시하고, 폴리에스테르를 얻어, 이것을 펠릿화하였다.The polymerization reaction was carried out at a final temperature of 285 DEG C and a degree of vacuum of 0.1 Torr to obtain a polyester, which was then pelletized.
· 제 4 공정· Fourth step
상기에서 얻어진 폴리에스테르 펠릿을, 160 ℃ 에서 6 시간 건조, 결정화하였다.The polyester pellets obtained above were dried and crystallized at 160 DEG C for 6 hours.
(2) PET 계 폴리에스테르 수지 (PET 수지) 의 제조(2) Production of PET-based polyester resin (PET resin)
표 3 에 나타내는 바와 같이, CHDM 과 IPA 를 첨가하지 않은 것 이외에는, CHDM 계 폴리에스테르 수지와 동일하게 하여, PET 계 폴리에스테르 수지 (PET-1) 를 제조하였다.As shown in Table 3, a PET-based polyester resin (PET-1) was produced in the same manner as the CHDM-based polyester resin except that CHDM and IPA were not added.
상기에서 얻어진 CHDM 계 폴리에스테르 수지에 대해, 디올 화합물 중의 시클로헥산디메탄올 (CHDM) 함유율 및 디카르복실산 화합물 중의 이소프탈산 함유율을 이하의 방법으로 측정하였다.The content of cyclohexane dimethanol (CHDM) in the diol compound and the content of isophthalic acid in the dicarboxylic acid compound were measured for the CHDM-based polyester resin obtained as described above by the following method.
(조성 측정법)(Composition measurement method)
CHDM 계 폴리에스테르 펠릿을 헥사플루오로이소프로판올 (HFIP) 에 용해시킨 후, 1H-NMR 에 의해 정량하였다. 표품 (CHDM, 테레프탈산, EG 및 이소프탈산) 을 미리 측정하고, 이것을 사용하여 시그널을 동정하였다.The CHDM-based polyester pellets were dissolved in hexafluoroisopropanol (HFIP) and quantified by 1 H-NMR. A sample (CHDM, terephthalic acid, EG and isophthalic acid) was measured in advance, and the signal was identified using this.
얻어진 이소프탈산 잔기의 양 및 CHDM 잔기의 양을 표 3 에 기재하였다.The amounts of the obtained isophthalic acid residues and the amounts of CHDM residues are shown in Table 3.
또한, 100 몰% - 이소프탈산 (IPA) 함유율 (몰%) 이 테레프탈산 (TPA) 함유율 (몰%) 이고, 100 (몰%) - CHDM 율 (몰%) 이 EG 함유율 (몰%) 이다.The content (mole%) of terephthalic acid (TPA) is 100 mol% - the content of isophthalic acid (IPA) is molar percentage and the molar percentage of CHDM is molar%.
표 3 에 나타내는 바와 같이, CHDM-3, CHDM-7, 및 PET-1 의 각 폴리에스테르 수지는, 건조시킨 후, 질소 기류 중 210 ℃ 에서 24 시간, 고상 중합하였다.As shown in Table 3, the respective polyester resins of CHDM-3, CHDM-7 and PET-1 were solid-phase-polymerized in a stream of nitrogen at 210 DEG C for 24 hours after drying.
또한, 이들 CHDM 계 폴리에스테르 펠릿 및 PET 계 폴리에스테르 펠릿의 IV 및 AV 는, 실시예 1 에서 사용한 PET 펠릿과 동일한 방법으로 측정하고, 표 3 에 기재하였다 IV and AV of these CHDM-based polyester pellets and PET-based polyester pellets were measured in the same manner as in the PET pellets used in Example 1, and are shown in Table 3
(3) 용융 제막(3) Melting film
(3-1) 압출(3-1) Extrusion
PET-1 및 CHDM-1 ∼ CHDM-9 의 각 수지를 건조시킨 후, 2 축 압출기로 진공하, 용융 혼련하였다. 이 때, 용융 혼련의 온도는, PET-1 은 280 ℃, CHDM-1 ∼ CHDM-4 는 285 ℃, CHDM-5 ∼ CHDM-8 은 305 ℃, CHDM-9 는 305 ℃ 로 하였다.PET-1 and CHDM-1 to CHDM-9 were dried and then melted and kneaded in a twin-screw extruder under vacuum. The temperature of the melt-kneading was 280 ° C for PET-1, 285 ° C for CHDM-1 to CHDM-4, 305 ° C for CHDM-5 to CHDM-8, and 305 ° C for CHDM-9.
얻어진 용융 수지를, 피드 블록 다이를 사용하여 25 ℃ 의 캐스트 드럼 상에 압출하고, 표 4 에 나타내는 층 구성의 단층 폴리에스테르 필름 또는 적층 폴리에스테르 필름을 제조하였다. 각 폴리에스테르 필름을 제조하는 데에 있어서의 압출기에서의 압출 조건 및 배출 조건은, 표 5 에 나타낸 바와 같다.The obtained molten resin was extruded on a casting drum at 25 캜 using a feed block die to produce a single-layer polyester film or a laminated polyester film having a layer structure shown in Table 4. The extruding conditions and the discharging conditions in the extruder for producing each polyester film are shown in Table 5.
얻어진 단층 폴리에스테르 필름 및 적층 폴리에스테르 필름에 대해, 실시예 1 과 동일하게 하여 내후성을 평가하였다. 평가 결과를 표 5 에 나타낸다.The weather resistance of the obtained single-layer polyester film and laminated polyester film was evaluated in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 5.
또한, 플러프는, PET 의 플러프를 사용하고, 전체 PET 성분에 대한 표 5 에 나타내는 양〔질량%〕으로 첨가하였다. 적층 폴리에스테르 필름의 제조에 있어서는, PET-1 을 용융 혼련한 압출기에만 플러프를 첨가하였다.Further, the fluff was added in an amount (mass%) shown in Table 5 for all the PET components using the fluff of PET. In the production of the laminated polyester film, fluff was added only to an extruder in which PET-1 was melt-kneaded.
〔실시예 31 ∼ 실시예 60〕[Examples 31 to 60]
<태양 전지 모듈의 제작>≪ Fabrication of solar cell module >
실시예 1 ∼ 실시예 30 의 각 폴리에스테르 필름을 태양 전지용 백시트로서 사용하고, 다음과 같이 하여, 실시예 31 ∼ 실시예 60 의 태양 전지 모듈을 제작하였다.Each of the polyester films of Examples 1 to 30 was used as a back sheet for a solar cell, and the solar cell modules of Examples 31 to 60 were fabricated as follows.
두께 3.2 ㎜ 의 강화 유리와, EVA 시트〔미츠이 화학 파브로사 제조의 SC50B〕와, 결정계 태양 전지 셀과, EVA 시트〔미츠이 화학 파브로사 제조의 SC50B〕와, 실시예 1 ∼ 실시예 30 의 폴리에스테르 필름 중 어느 1 장을, 이 순서로 겹치고, 진공 라미네이터〔닛신보사 제조, 진공 라미네이트기〕를 사용하여, 핫 프레스함으로써, 각 부재와 EVA 시트를 접착시켰다., An EVA sheet (SC50B, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.), a crystalline solar cell, an EVA sheet (SC50B, manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) and a polyester of Examples 1 to 30 One of the films was laminated in this order, and each member was bonded to the EVA sheet by hot pressing using a vacuum laminator (manufactured by Nisshinbo, vacuum laminating machine).
제작한 각 태양 전지 모듈에 대해, 발전 운전을 한 결과, 모두 태양 전지로서 양호한 발전 성능을 나타냈다.As a result of performing power generation operation for each solar cell module produced, all of the solar cells showed good power generation performance.
Claims (16)
상기 폴리에스테르 원료 수지를 용융 혼련하여 용융 수지로 하고, 또한 상기 2 축 압출기로부터 상기 용융 수지를, 상기 폴리에스테르 원료 수지의 융점 Tm 에 대해 Tm + 20 ℃ ∼ Tm + 30 ℃ 에서 배출하는 용융 수지 배출 공정과,
상기 용융 수지를 필름상으로 성형하는 성형 공정을 포함하는 폴리에스테르 필름 제조 방법.And has a bulk density of 0.2 to 0.7, 10 to 50 mass%, a water content of 20 to 100 ppm, an intrinsic viscosity of 0.70 dl / g to 1.2 dl / g, a temperature of 100 to 160 Lt; 0 > C to the raw material feed port of the twin screw extruder,
The molten resin discharged from the twin screw extruder at a temperature of Tm + 20 ° C to Tm + 30 ° C relative to the melting point Tm of the polyester raw resin is melted and kneaded to melt the polyester raw resin. The process,
And molding the molten resin into a film.
상기 2 축 압출기가,
적어도 1 개의 벤트공과,
상기 원료 공급구에 가장 가까운 벤트공보다 상기 원료 공급구에 가까운 위치에, 상기 폴리에스테르 원료 수지의 공급량〔L/min〕의 1.1 배 ∼ 10.0 배의 질소 가스를 공급하는 제 1 질소 가스 공급구를 구비하는 폴리에스테르 필름 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein the biaxial extruder comprises:
At least one vent hole,
A first nitrogen gas supply port for supplying nitrogen gas of 1.1 to 10.0 times the supply amount of the polyester raw material resin [L / min] to the raw material supply port at a position closer to the raw material supply port than the vent hole closest to the raw material supply port Wherein the polyester film is a polyester film.
상기 2 축 압출기가,
상기 폴리에스테르 원료 수지를 가소화하는 니딩부를 갖는 스크루와,
상기 니딩부에 위치하고, 상기 폴리에스테르 원료 수지에 대해 질소 가스를 공급하는 제 2 질소 가스 공급구를 구비하는 폴리에스테르 필름 제조 방법.The method according to claim 1,
Wherein the biaxial extruder comprises:
A screw having a kneading portion for plasticizing the polyester raw material resin,
And a second nitrogen gas supply port located in the kneading section for supplying a nitrogen gas to the polyester raw material resin.
상기 2 축 압출기가,
상기 폴리에스테르 원료 수지를 가소화하는 니딩부를 갖는 스크루와,
상기 니딩부에 위치하고, 상기 폴리에스테르 원료 수지에 대해 질소 가스를 공급하는 제 2 질소 가스 공급구를 구비하는 폴리에스테르 필름 제조 방법.3. The method of claim 2,
Wherein the biaxial extruder comprises:
A screw having a kneading portion for plasticizing the polyester raw material resin,
And a second nitrogen gas supply port located in the kneading section for supplying a nitrogen gas to the polyester raw material resin.
상기 제 1 질소 가스 공급구에 있어서의 상기 질소 가스의 공급 속도가, 2 m/분 ∼ 50 m/분인 폴리에스테르 필름 제조 방법.3. The method of claim 2,
Wherein the feed rate of the nitrogen gas in the first nitrogen gas feed port is 2 m / min to 50 m / min.
상기 제 2 질소 가스 공급구에 있어서의 상기 질소 가스의 공급 속도가, 2 m/분 ∼ 50 m/분인 폴리에스테르 필름 제조 방법.The method of claim 3,
Wherein the supply rate of the nitrogen gas in the second nitrogen gas supply port is 2 m / min to 50 m / min.
상기 제 1 질소 가스 공급구 및 상기 제 2 질소 가스 공급구에 있어서의 상기 질소 가스의 공급 속도가, 2 m/분 ∼ 50 m/분인 폴리에스테르 필름 제조 방법.5. The method of claim 4,
Wherein the supply rate of the nitrogen gas in the first nitrogen gas supply port and the second nitrogen gas supply port is 2 m / min to 50 m / min.
상기 니딩부는, 니딩 클리어런스에 있어서의 전단 속도가 500 s-1 ∼ 2000 s-1 인 폴리에스테르 필름 제조 방법.The method of claim 3,
The kneading portion, a shear rate of 500 s in the kneading clearance -1 ~ 2000 s -1 in the polyester film production method.
상기 니딩부는, 니딩 클리어런스에 있어서의 전단 속도가 500 s-1 ∼ 2000 s-1 인 폴리에스테르 필름 제조 방법.5. The method of claim 4,
The kneading portion, a shear rate of 500 s in the kneading clearance -1 ~ 2000 s -1 in the polyester film production method.
상기 폴리에스테르 원료 수지에 대해, 카르보디이미드기를 1 개 갖고, 상기 카르보디이미드기의 제 1 질소와 제 2 질소가 결합기에 의해 결합되어 있는 고리형 구조를 함유하는 고리형 카르보디이미드 화합물을, 0.05 질량% ∼ 20 질량% 로 혼합하고, 용융 혼련하여 용융 수지로 하는 폴리에스테르 필름 제조 방법.The method according to claim 1,
A cyclic carbodiimide compound containing a cyclic structure in which one carbodiimide group is bonded to the first nitrogen and the second nitrogen of the carbodiimide group is bonded to the polyester raw resin, By mass to 0.05% by mass to 20% by mass, and melt-kneading the mixture to obtain a molten resin.
상기 폴리에스테르 원료 수지에 대해, 카르보디이미드기를 1 개 갖고, 상기 카르보디이미드기의 제 1 질소와 제 2 질소가 결합기에 의해 결합되어 있는 고리형 구조를 함유하는 고리형 카르보디이미드 화합물을, 0.05 질량% ∼ 20 질량% 로 혼합하고, 용융 혼련하여 용융 수지로 하는 폴리에스테르 필름 제조 방법.3. The method of claim 2,
A cyclic carbodiimide compound containing a cyclic structure in which one carbodiimide group is bonded to the first nitrogen and the second nitrogen of the carbodiimide group is bonded to the polyester raw resin, By mass to 0.05% by mass to 20% by mass, and melt-kneading the mixture to obtain a molten resin.
상기 폴리에스테르 원료 수지에 대해, 카르보디이미드기를 1 개 갖고, 상기 카르보디이미드기의 제 1 질소와 제 2 질소가 결합기에 의해 결합되어 있는 고리형 구조를 함유하는 고리형 카르보디이미드 화합물을, 0.05 질량% ∼ 20 질량% 로 혼합하고, 용융 혼련하여 용융 수지로 하는 폴리에스테르 필름 제조 방법.The method of claim 3,
A cyclic carbodiimide compound containing a cyclic structure in which one carbodiimide group is bonded to the first nitrogen and the second nitrogen of the carbodiimide group is bonded to the polyester raw resin, By mass to 0.05% by mass to 20% by mass, and melt-kneading the mixture to obtain a molten resin.
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