WO2012111531A1 - 2軸延伸ポリエステルフィルム及びその製造方法、太陽電池用バックシート、並びに太陽電池モジュール - Google Patents

2軸延伸ポリエステルフィルム及びその製造方法、太陽電池用バックシート、並びに太陽電池モジュール Download PDF

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film
polyester
stretching
biaxially stretched
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真一 中居
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富士フイルム株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a biaxially stretched polyester film and a method for producing the same, a solar cell backsheet, and a solar cell module.
  • Polyester is applied to various applications such as electrical insulation and optical applications.
  • solar cell applications such as a sheet for protecting the back surface of a solar cell (so-called back sheet) have attracted attention as electrical insulation applications in recent years.
  • polyester usually has many carboxy groups and hydroxyl groups on its surface, and tends to undergo a hydrolysis reaction under environmental conditions where moisture exists and tends to deteriorate over time.
  • the installation environment in which solar cell modules are generally used is an environment that is constantly exposed to wind and rain, such as outdoors, and is exposed to conditions where hydrolysis reaction is likely to proceed. Therefore, polyester is applied to solar cell applications. Sometimes, it is an important property that the hydrolyzability of polyester is suppressed.
  • heat setting in which crystallization is performed by applying heat at a somewhat high temperature after stretching.
  • This heat setting is usually performed in a temperature range of about 230 to 240 ° C. from the viewpoint of increasing the crystallinity and removing residual strain.
  • it is desirable that the temperature during heat setting is low.
  • a wrinkle, a crack, etc. tend to arise for various reasons at the time of heating conveyance.
  • a laminate in which a layer containing a metal or a metal-based oxide is provided on a polyester film is disclosed from the viewpoint of dimensional stabilization (see, for example, JP 2010-52416 A). .
  • a stretched polyester film in which the maximum value of the specific gravity change amount in the film width direction is 0.13% or less, and the thermal shrinkage rate in the longitudinal direction and the width direction is 3% or less (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2004-2004). No. -18784), it is said that the bowing phenomenon that deforms in a bow shape in the longitudinal direction of the film when the film stretched in the longitudinal direction is stretched in the width direction and heat-set is suppressed.
  • the bowing phenomenon is one factor that disturbs uniformity in the film width direction.
  • the heating temperature at the time of heat setting works effectively.
  • the temperature at the time of heat setting (heat setting temperature) is lowered to, for example, 210 ° C. or less.
  • the polyester film tends to loosen at the center compared to the edge in the film width direction when drying and laminating the film during the process, and the wrinkles and scratches during transportation due to the difference in slack between the edge and the center. Etc. are likely to occur.
  • the wrinkles and scratches formed on the polyester tend to impair hydrolysis resistance, and in order to achieve longer-term durability than before, it is indispensable to establish a method that is less likely to cause wrinkles and scratches during transportation. .
  • the present invention has been made in view of the above, and a biaxially stretched polyester film excellent in hydrolysis resistance with less generation of scratches than in the past, a method for producing the same, and a solar cell excellent in long-term durability performance.
  • An object is to provide a back sheet and a solar cell module capable of obtaining stable power generation performance over a long period of time, and to achieve the object.
  • the present invention has obtained the knowledge that the cause that the central part is more likely to be slack than the edge part in the width direction of the film is the variation in the thermal shrinkage rate in the width direction accompanying the variation in the crystallinity in the film width direction, This has been achieved based on such knowledge.
  • Specific means for achieving the above object are as follows.
  • ⁇ 1> It has a film width of 1 m or more, an intrinsic viscosity (IV) of 0.70 dL / g or more, and a pre-peak temperature measured by differential scanning calorimetry (DSC) of 160 ° C. or more and 210 ° C. or less, the variation in crystallinity in the film width direction is the biaxially oriented polyester film is 5.0% or less than 0.3%.
  • DSC differential scanning calorimetry
  • the variation in the thermal shrinkage rate in the direction orthogonal to the film width direction and the variation in the thermal shrinkage rate in the direction parallel to the film width direction are both 0.03% or more and 0.50%.
  • ⁇ 5> The biaxial stretching according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 4>, including a structural unit derived from a polyfunctional monomer in which the total number of carboxylic acid groups and hydroxyl groups is 3 or more. It is a polyester film.
  • ⁇ 6> A constitutional unit derived from a polyfunctional monomer in which the total of the number of carboxylic acid groups and the number of hydroxyl groups is 3 or more, and the content ratio of the constitutional unit derived from the polyfunctional monomer is the total constitution in the polyester.
  • ⁇ 7> The biaxially stretched polyester according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 6>, further including a structural portion derived from an end-capping agent selected from an oxazoline compound, a carbodiimide compound, and an epoxy compound It is a film.
  • ⁇ 8> The biaxially stretched polyester film according to ⁇ 7>, wherein the content ratio of the structural portion derived from the end-capping agent is 0.1% by mass or more and 5% by mass or less with respect to the total mass of the polyester. It is.
  • a polyester raw material resin is melt-extruded into a sheet, cooled on a casting drum to form a polyester film, a longitudinal stretching step of longitudinally stretching the formed polyester film in a longitudinal direction, and the longitudinal A transverse stretching step of transversely stretching the stretched polyester film in the width direction perpendicular to the longitudinal direction, and
  • the transverse stretching step includes a preheating step of preheating the polyester film after longitudinal stretching to a temperature at which the polyester film can be stretched, and a stretching step of stretching the preheated polyester film laterally by applying tension in the width direction orthogonal to the longitudinal direction. While the maximum reachable film surface temperature of the polyester film after the longitudinal stretching and the transverse stretch is controlled in a range of 160 ° C. or more and 210 ° C.
  • the variation in the maximum reachable film surface temperature in the width direction is set to 0.
  • the heat setting step is a method for producing a biaxially stretched polyester film according to ⁇ 9>, wherein the widthwise end of the polyester film is selectively heated from at least one side of the polyester film.
  • the thickness of the polyester film after passing through the cooling step is 180 ⁇ m or more and 350 ⁇ m or less, and in the heat setting step, the heating surface of the polyester film to be heated is brought into contact with the casting drum in the film forming step. And heating so that the surface temperature of the heating surface immediately after the heating is higher in the range of 0.5 ° C. or more and 5.0 ° C. or less than the surface temperature of the non-heating surface opposite to the heating surface.
  • the heat setting step is the method for producing a biaxially stretched polyester film according to any one of ⁇ 9> to ⁇ 11>, wherein the widthwise end of the polyester film is radiatively heated by a heater.
  • At least one of the preheating step, the stretching step, and the thermal relaxation step may be any one of the items ⁇ 9> to ⁇ 13>, in which a width direction end of the polyester film is radiatively heated by a heater. It is a manufacturing method of the biaxially stretched polyester film of description.
  • the polyester raw material resin includes any one of the above ⁇ 9> to ⁇ 14>, which contains a polyfunctional monomer having a total of 3 or more carboxylic acid groups and hydroxyl groups as a copolymerization component. It is a manufacturing method of the biaxially stretched polyester film of description.
  • the polyester raw material resin includes a polyfunctional monomer having a total number of carboxylic acid groups and hydroxyl groups of 3 or more as a copolymerization component, and is a structural unit derived from the polyfunctional monomer.
  • the content ratio in is any one of ⁇ 9> to ⁇ 15> above, wherein the content ratio in the polyester raw material resin is 0.005 mol% or more and 2.5 mol% or less.
  • the film forming step includes a step of including, in the polyester raw material resin, an end-capping agent selected from an oxazoline-based compound, a carbodiimide compound, and an epoxy compound, and reacted with the end-capping agent by melt kneading.
  • ⁇ 18> The production of the biaxially stretched polyester film according to ⁇ 17>, wherein the content of the terminal blocking agent is 0.1% by mass or more and 5% by mass or less with respect to the total mass of the polyester raw material resin. Is the method.
  • a solar cell backsheet comprising the biaxially stretched polyester film according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 8>.
  • ⁇ 20> A transparent substrate on which sunlight is incident, a solar cell element disposed on one side of the substrate, and the ⁇ 19>.
  • the solar cell module provided with the solar cell backsheet as described in 19>.
  • the solar cell module which can obtain the stable power generation performance over the long term and the solar cell backsheet excellent in the long-term durability performance can be provided.
  • polyester film of the present invention and the production method thereof will be described in detail, and the solar cell backsheet and the solar cell module of the present invention will also be described based on the description.
  • the polyester film of the present invention has a film width of 1 m or more, an intrinsic viscosity (IV) value of 0.70 dL / g or more, and differential scanning calorimetry (DSC), hereinafter abbreviated as “DSC”.
  • the pre-peak temperature measured in (1) is 160 ° C. or higher and 210 ° C. or lower, and the variation in crystallinity in the film width direction is in the range of 0.3% or higher and 5.0% or lower. It is.
  • the hydrolysis resistance of the polyester film was insufficient because the heat setting temperature in the case of crystallization after stretching and heat setting was generally high at about 230 ° C to 240 ° C. From the viewpoint of improving hydrolysis resistance Therefore, it is effective that the heat fixing temperature at the time of heat fixing is controlled to 160 to 210 ° C. at the film temperature. However, if the heat fixing temperature is set to 210 ° C. or lower, the center portion of the polyester film is more likely to be loosened during the manufacturing process than the widthwise end portion. There is a problem in that scratches are easily generated.
  • the variation in crystallinity in the width direction that is, the crystallinity at the edge is lower than the crystallinity at the center of the film. It is estimated that there is variation in the heat shrinkage rate in the width direction due to. Specifically, the thermal contraction rate of the central portion is smaller than that of the end portion of the film. Thus, when a difference arises in the thermal shrinkage rate in the film width direction, the film center portion is less likely to shrink than the end portion, and therefore the film center portion is loosened compared to the end portion.
  • the IV 0.3% or more and 5.0% or less
  • crystallization is delayed when the IV is increased, and variation in crystallinity can be suppressed to a small level.
  • said manufacturing process it heats to predetermined temperature, for example, the drying process after film forming, or 2 or more types of films to bond together to a metal roll, and apply
  • the heat setting temperature is usually 230 to 240 ° C., but the horizontal axis indicates the heat setting temperature, and the vertical axis indicates the crystallinity (the crystallinity reached when the temperature is held for 20 seconds).
  • the change in crystallinity when the heat setting temperature is 160 to 210 ° C is larger than the change in crystallinity when the heat setting temperature is 230 to 240 ° C, and the temperature dependence is large.
  • the film temperature at the end tends to be lower than the center of the film due to the effect of heat escaping from the clip. As a result, the heat setting temperature is lower at the film edge than at the center in the film width direction.
  • the influence of the difference in the heat setting temperature between the center portion and the end portion in the film width direction is likely to appear as a difference in crystallinity.
  • the variation in crystallinity tends to be large (the crystallinity at the end is smaller than that at the center). That is, when the heat setting temperature is lowered to increase the hydrolysis resistance, the change in crystallinity in the film plane increases.
  • the IV value is 0.70 or more, the molecular chain of the polyester moves. Since it becomes difficult, crystallization can be made difficult to occur. As a result, variation in crystallinity in the film width direction is suppressed while forming a relatively thick film, scratches such as scratches are prevented, and the hydrolysis resistance is excellent.
  • the intrinsic viscosity (IV) is set to a relatively high range of 0.70 dL / g or more. As described above, when IV is less than 0.70 dL / g, crystallization is relatively easy to proceed, and the film surface is easily scratched. Therefore, even if the heating temperature at the time of heat setting is lowered to, for example, 210 ° C. or lower in order to improve hydrolysis resistance, good hydrolysis resistance cannot be obtained. From the viewpoint of further improving the hydrolysis resistance and improving the weather resistance, the IV value is preferably 0.75 dL / g or more, more preferably 0.78 dL / g or more, and further preferably 0.80 dL / g or more.
  • the IV value is preferably 0.70 dL / g or more and 0.90 dL / g or less, more preferably 0.75 dL / g or more and 0.90 dL / g or less, and 0.75 dL / g or less.
  • g or more and 0.85 dL / g or less is more preferable, and 0.78 dL / g or more and 0.85 dL / g or less is most preferable.
  • the pre-peak temperature when measured by differential scanning calorimetry is in the range of 160 ° C. or higher and 210 ° C. or lower.
  • the “pre-peak temperature” of DSC here is the temperature of the peak that appears first when DSC measurement is performed, and generally corresponds to the highest film surface temperature (heat setting temperature) of the polyester film during heat setting.
  • the heat setting temperature is too low to sufficiently perform heat setting, resulting in a large variation in crystallinity and consequently a large heat shrinkage difference. That is, the slack at the center of the film becomes large and scratches occur.
  • the DSC pre-peak temperature is more preferably 170 ° C. or more and 200 ° C. or less, and still more preferably 175 ° C. or more and 195 ° C. or less for the same reason as described above.
  • the pre-peak temperature of the DSC is a value obtained by a conventional method by differential scanning calorimetry.
  • the variation in crystallinity in the film width direction is in the range of 0.3% to 5.0%.
  • the change in crystallinity changes the heat shrinkage rate, and the crystallinity tends to be higher at the center of the film than at the edge of the film. Smaller than the part. Therefore, if the variation in crystallinity is less than 0.3%, the film center portion is almost free from slack, so that the film center portion is too tensioned and wrinkles are likely to occur during conveyance. Further, if the variation in crystallinity exceeds 5.0%, the film is greatly loosened at the central part in the film width direction, and wrinkles, scratches, etc. are likely to occur at the time of conveyance due to the slack difference between the edge part in the width direction and the central part. When scratches or the like occur on the film surface, the weather resistance is impaired.
  • the variation in crystallinity is preferably from 0.5% to 3.0%, more preferably from 0.6% to 1.5%, and more preferably from 0.7% to 1.3% for the same reason as above. % Or less is more preferable.
  • Dispersion of crystallinity in the film width direction is obtained by cutting out a total of three points, one at the center and two at both ends, with respect to the total width of the film in the width direction perpendicular to the film longitudinal direction. It is calculated by subtracting the crystallinity of the smaller value of the crystallinity at both ends from the crystallinity of the two.
  • the degree of crystallinity is a value calculated from the density of the film. That is, the density X (g / cm 3) of the film density at a crystallinity of 0% Y (g / cm 3 ), using density Z (g / cm 3) at 100% crystalline, following The crystallinity Xc (%) derived from the calculation formula.
  • the density can be measured according to JIS K7112.
  • Xc ⁇ Z ⁇ (XY) ⁇ / ⁇ X ⁇ (ZY) ⁇ ⁇ 100
  • the above variation in crystallinity tends to occur remarkably when the film width is 1 m or more.
  • the film width is larger than 1m, the temperature change at the end gripped by clips etc. is large, but the temperature change hardly occurs near the center, so crystallization occurs near the center and at the end.
  • the difference in degree widens, the degree of crystallinity near the center increases, and it becomes easier to loosen.
  • the thermal shrinkage rate (heating condition: heating at 150 ° C. for 30 minutes) of the polyester film of the present invention is preferably 2.0% or less.
  • the heat shrinkage rate is adjusted to the above range by controlling the heating temperature (T heat setting and / or T heat relaxation ) in each step of heat setting and / or heat relaxation in the transverse stretching step.
  • T heat setting and / or T heat relaxation the heating temperature
  • polyester generally has a larger thermal expansion coefficient and hygroscopic expansion coefficient than glass, so it tends to be stressed by changes in temperature and humidity and tends to cause cracks and peeling of the layer, but the thermal contraction rate is within the above range.
  • the heat shrinkage rate is more preferably 1.0% or less, and further preferably 0.5% or less.
  • the polyester film of the present invention is formed in the film width direction [in the case of producing by stretching and the like while transporting a long film, the direction (TD direction) perpendicular to the transport direction (MD direction)].
  • the variation in the heat shrinkage rate in the direction perpendicular to the width direction (MD direction during production) and the variation in the heat shrinkage rate in the direction parallel to the film width direction (TD direction during production) are both 0.03%.
  • the content is preferably in the range of 0.50% or more. If the variation in thermal shrinkage is 0.03% or more, it is advantageous in terms of wrinkles during conveyance.
  • the variation in the thermal shrinkage rate is 0.50% or less, the difference in slackness in the film width direction is suppressed, and the occurrence of wrinkles, scratches, etc. during conveyance accompanying the difference in slackness can be prevented.
  • the variation in the thermal shrinkage rate can be adjusted by adjusting the variation in the crystallinity in the range of 0.3% to 5.0%.
  • the variation in the thermal shrinkage rate is more preferably in the range of 0.04% to 0.30%, more preferably in the range of 0.04% to 0.10%, for the same reason as described above.
  • the range of 04% or more and 0.08% or less is most preferable.
  • the thermal shrinkage rate has two values in the film width direction depending on whether the MD direction expansion or contraction is observed as the amount of contraction (stretching length) at the measurement point.
  • the variation in the heat shrinkage rate in the film width direction is obtained by cutting out a total of three points, one at the center and two at both ends, with respect to the entire film width in the width direction orthogonal to the film longitudinal direction (MD direction at the time of manufacture).
  • the rate is measured, and the absolute value is calculated by subtracting the thermal contraction rate of the center portion from the thermal contraction rate at both ends and subtracting the thermal contraction rate having the larger difference from the thermal contraction rate of the central portion.
  • two types of the MD direction and the TD direction can be respectively obtained according to the direction in which the contraction amount is measured.
  • the thickness of the polyester film of the present invention is preferably in the range of 180 ⁇ m or more and 350 ⁇ m or less.
  • temperature distribution is likely to occur in the film thickness direction, and variations in crystallinity are likely to occur.In the present invention, variations in crystallinity are suppressed. The occurrence of scratches can be prevented and the hydrolysis resistance can be improved more effectively.
  • the thickness is more preferably in the range of 200 ⁇ m to 320 ⁇ m, and still more preferably in the range of 200 ⁇ m to 290 ⁇ m.
  • the amount of terminal carboxyl groups (terminal COOH amount; AV) of the polyester film of the present invention is preferably 5 eq / ton or more and 21 eq / ton or less.
  • the amount of terminal COOH is more preferably 6 eq / ton to 20 eq / ton, and further preferably 7 eq / ton to 19 eq / ton.
  • “eq / ton” represents a molar equivalent per ton.
  • the polyester film of the present invention is synthesized by copolymerizing a dicarboxylic acid component and a diol component. Details of the dicarboxylic acid component and the diol component will be described later.
  • the polyester film of the present invention is a polyfunctional monomer having a total (a + b) of the number of carboxylic acid groups (a) and the number of hydroxyl groups (b) of 3 or more (hereinafter referred to as “a trifunctional or more polyfunctional monomer”). Alternatively, it is preferable to include a structural unit derived simply from “polyfunctional monomer”).
  • the polyester film of the present invention can be obtained, for example, by subjecting (A) a dicarboxylic acid component and (B) a diol component to an esterification reaction and / or transesterification reaction by a well-known method. Is obtained by copolymerizing a trifunctional or higher polyfunctional monomer. Details such as examples and preferred embodiments of the dicarboxylic acid component, the diol component, and the polyfunctional monomer are as described below.
  • -Constituent units derived from polyfunctional monomers As a structural unit derived from a polyfunctional monomer in which the total (a + b) of the number of carboxylic acid groups (a) and the number of hydroxyl groups (b) is 3 or more, as described later, the number of carboxylic acid groups (a) Is a carboxylic acid having 3 or more and a polyfunctional monomer having a hydroxyl number (b) of 3 or more, such as an ester derivative or an acid anhydride thereof, and “a carboxylic acid group having both a hydroxyl group and a carboxylic acid group in one molecule.
  • Oxyacids in which the total (a + b) of the number (a) of hydroxyl groups and the number (b) of hydroxyl groups is 3 or more. Details of these examples and preferred embodiments are as described later. Further, at the carboxy terminus of the carboxylic acid or the carboxy terminus of the “polyfunctional monomer having both a hydroxyl group and a carboxylic acid group in one molecule”, oxyacids such as l-lactide, d-lactide, and hydroxybenzoic acid, Those obtained by adding a derivative thereof or a combination of a plurality of such oxyacids are also suitable. These may be used individually by 1 type, or may use multiple types together as needed.
  • the content ratio of the structural unit derived from the trifunctional or higher polyfunctional monomer is 0.005 mol% to 2.5 mol% with respect to all the structural units in the polyester film. It is preferable.
  • the content ratio of the structural unit derived from the polyfunctional monomer is more preferably 0.020 mol% to 1 mol%, still more preferably 0.025 mol% to 1 mol%, still more preferably 0.8. It is 035 mol% or more and 0.5 mol% or less, Especially preferably, it is 0.05 mol% or more and 0.5 mol% or less, Most preferably, it is 0.1 mol% or more and 0.25 mol% or less.
  • a structure in which a polyester molecular chain is branched from a structural unit derived from a trifunctional or higher polyfunctional monomer is obtained by the presence of a structural unit derived from a trifunctional or higher polyfunctional monomer in the polyester film. Can be entangled. As a result, even if the polyester molecules are hydrolyzed and the molecular weight decreases due to exposure to a high temperature and high humidity environment, entanglement is formed between the polyester molecules, so that the embrittlement of the polyester film is suppressed and more excellent. Weather resistance is obtained. Furthermore, such entanglement is also effective in suppressing heat shrinkage.
  • the polyester film used for the back sheet for solar cell is in close contact with a sealing agent such as EVA after an application layer such as an easy-adhesion layer is applied and formed, but in an environment where it is exposed to wind and rain such as outdoors. Even when left for a long time, good adhesion that hardly peels off can be obtained. Therefore, when the content ratio of the structural unit derived from the trifunctional or higher polyfunctional monomer is 0.005 mol% or more, the weather resistance, low heat shrinkage, and adhesion with the coating layer formed on the polyester film are adhered. The power is likely to improve further.
  • the content ratio of the structural unit derived from the trifunctional or higher polyfunctional monomer is 2.5 mol% or less, the structural unit derived from the trifunctional or higher polyfunctional monomer is bulky, so that it is difficult to form a crystal. It is suppressed. As a result, it is possible to promote the formation of a low migration component formed through the crystal and suppress the decrease in hydrolyzability. Furthermore, due to the bulkiness of the structural unit derived from a trifunctional or higher polyfunctional monomer, the amount of fine irregularities on the film surface increases, so that an anchor effect is easily manifested, and the polyester film and the coating layer formed on the film Adhesion improves.
  • the increase in free volume is suppressed by the bulkiness, and heat shrinkage that occurs when polyester molecules slip through the large free volume can be suppressed.
  • a decrease in glass transition temperature (Tg) due to excessive addition of structural units derived from a trifunctional or higher polyfunctional monomer is also suppressed, which is effective in preventing a decrease in weather resistance.
  • the polyester film of the present invention preferably further has a structural portion derived from an end-capping agent selected from an oxazoline-based compound, a carbodiimide compound, and an epoxy compound.
  • the “structural portion derived from the end-capping agent” refers to a structure in which the end-capping agent reacts with the carboxylic acid at the polyester end and is bonded to the end.
  • the end-capping agent reacts with the carboxylic acid at the end of the polyester and is bonded to the end of the polyester. It becomes easy to stably maintain a desired value such as a range. That is, the hydrolysis of the polyester promoted by the terminal carboxylic acid is suppressed, and the weather resistance can be kept high.
  • the end portion of the molecular chain becomes bulky by binding to the polyester terminal, and the amount of fine irregularities on the film surface increases, so that the anchor effect is easily developed, and the polyester film and a coating layer formed on the film by coating Improved adhesion.
  • the end-capping agent is bulky and the polyester molecules are prevented from moving through the free volume. As a result, it also has an effect of suppressing heat shrinkage accompanied by molecular movement.
  • the end-capping agent is an additive that reacts with the carboxyl group at the end of the polyester to reduce the amount of carboxyl end of the polyester.
  • a terminal blocker may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
  • the end-capping agent is preferably contained in the range of 0.1% by mass to 5% by mass, more preferably 0.3% by mass to 4% by mass with respect to the mass of the polyester film. More preferably, it is 0.5 mass% or more and 2 mass% or less.
  • the content ratio of the end-capping agent in the polyester film is 0.1% by mass or more, the adhesion with the coating layer is improved and the weather resistance can be improved due to the AV lowering effect, and the low heat shrinkage is also achieved. Can be granted.
  • the content ratio of the terminal sealing agent in the polyester film is 5% by mass or less, the adhesion with the coating layer is improved and the glass transition temperature (Tg) of the polyester is decreased by the addition of the terminal sealing agent. Is suppressed, and a decrease in weather resistance and an increase in heat shrinkage due to this can be suppressed. This is due to the fact that the increase in hydrolyzability caused by the relatively increased polyester reactivity is suppressed by the decrease in Tg, or the mobility of the polyester molecules that increase due to the decrease in Tg is likely to increase. This is because heat shrinkage is suppressed.
  • a compound having a carbodiimide group, an epoxy group, or an oxazoline group is preferable.
  • Specific examples of the terminal blocking agent include carbodiimide compounds, epoxy compounds, oxazoline compounds, and the like.
  • the carbodiimide compound having a carbodiimide group includes a monofunctional carbodiimide and a polyfunctional carbodiimide.
  • monofunctional carbodiimides include dicyclohexylcarbodiimide, diisopropylcarbodiimide, dimethylcarbodiimide, diisobutylcarbodiimide, dioctylcarbodiimide, t-butylisopropylcarbodiimide, diphenylcarbodiimide, di-t-butylcarbodiimide and di- ⁇ -naphthylcarbodiimide. Of these, dicyclohexylcarbodiimide and diisopropylcarbodiimide are preferable.
  • the polyfunctional carbodiimide is preferably a polycarbodiimide having a polymerization degree of 3 to 15.
  • Polycarbodiimide generally has a repeating unit represented by “—R—N ⁇ C ⁇ N—” or the like, and R represents a divalent linking group such as alkylene or arylene.
  • repeating units examples include 1,5-naphthalene carbodiimide, 4,4′-diphenylmethane carbodiimide, 4,4′-diphenyldimethylmethane carbodiimide, 1,3-phenylene carbodiimide, 2,4-tolylene carbodiimide, 2,6-tolylenecarbodiimide, a mixture of 2,4-tolylenecarbodiimide and 2,6-tolylenecarbodiimide, hexamethylenecarbodiimide, cyclohexane-1,4-carbodiimide, xylylenecarbodiimide, isophoronecarbodiimide, dicyclohexylmethane-4, 4'-carbodiimide, methylcyclohexanecarbodiimide, tetramethylxylylene carbodiimide, 2,6-diisopropylphenylcarbodiimide and 1,3,5-triisopropylbenzene-2 Such as
  • the carbodiimide compound is preferably a carbodiimide compound having high heat resistance in that generation of isocyanate gas due to thermal decomposition is suppressed.
  • the molecular weight degree of polymerization
  • the terminal of the carbodiimide compound has a structure having high heat resistance.
  • the polyester film using a carbodiimide compound preferably has an isocyanate gas generation amount of 0 to 0.02 mass% when held at a temperature of 300 ° C. for 30 minutes. If the amount of isocyanate-based gas generated is 0.02% by mass or less, bubbles (voids) are not easily generated in the polyester film, and therefore stress-concentrated sites are not easily formed. Can be prevented. Thereby, the close_contact
  • the isocyanate-based gas is a gas having an isocyanate group, such as diisopropylphenyl isocyanate, 1,3,5-triisopropylphenyl diisocyanate, 2-amino-1,3,5-triisopropylphenyl-6-isocyanate. 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate, isophorone diisocyanate, and cyclohexyl isocyanate.
  • an isocyanate group such as diisopropylphenyl isocyanate, 1,3,5-triisopropylphenyl diisocyanate, 2-amino-1,3,5-triisopropylphenyl-6-isocyanate.
  • 4,4′-dicyclohexylmethane diisocyanate, isophorone diisocyanate, and cyclohexyl isocyanate such as diisopropylphenyl isocyanate, 1,3,5
  • Preferred examples of the epoxy compound having an epoxy group include glycidyl ester compounds and glycidyl ether compounds.
  • glycidyl ester compounds include benzoic acid glycidyl ester, t-Bu-benzoic acid glycidyl ester, P-toluic acid glycidyl ester, cyclohexanecarboxylic acid glycidyl ester, pelargonic acid glycidyl ester, stearic acid glycidyl ester, lauric acid glycidyl ester , Glycidyl palmitate, glycidyl behenate, glycidyl versatate, glycidyl oleate, glycidyl linoleate, glycidyl linolein, glycidyl behenol, glycidyl stearol, diglycidyl terephthalate, isophthalic acid Diglycidyl ester, diglycidyl phthalate, diglycidyl naphthalene dicar
  • the glycidyl ether compound examples include phenyl glycidyl ether, O-phenyl glycidyl ether, 1,4-bis ( ⁇ , ⁇ -epoxypropoxy) butane, 1,6-bis ( ⁇ , ⁇ - Epoxypropoxy) hexane, 1,4-bis ( ⁇ , ⁇ -epoxypropoxy) benzene, 1- ( ⁇ , ⁇ -epoxypropoxy) -2-ethoxyethane, 1- ( ⁇ , ⁇ -epoxypropoxy) -2-benzyl Oxyethane, 2,2-bis- [ politician- ( ⁇ , ⁇ -epoxypropoxy) phenyl] propane, 2,2-bis- (4-hydroxyphenyl) propane and 2,2-bis- (4-hydroxyphenyl) Examples thereof include bisglycidyl polyether obtained by the reaction of bisphenol such as methane and epichlorohydrin.
  • the oxazoline compound can be appropriately selected from compounds having an oxazoline group and is preferably a bisoxazoline compound.
  • Examples of the bisoxazoline compound include 2,2′-bis (2-oxazoline), 2,2′-bis (4-methyl-2-oxazoline), and 2,2′-bis (4,4-dimethyl-2).
  • 2,2′-bis (2-oxazoline) is most preferable from the viewpoint of good reactivity with polyester and high weather resistance improvement effect.
  • Bisoxazoline compounds may be used singly or in combination of two or more unless the effects of the present invention are impaired.
  • the trifunctional or higher polyfunctional monomer and the terminal blocking agent described above or below may be used singly or in combination.
  • the polyester film of the present invention may be produced by any method as long as it can satisfy the variations in the IV value, the pre-peak temperature, and the crystallinity.
  • it can be most suitably produced by the method for producing a polyester film of the present invention shown below.
  • the manufacturing method of the polyester film of this invention is demonstrated concretely.
  • the method for producing a polyester film of the present invention includes a film forming step of melt-extruding a polyester raw material resin into a sheet shape, cooling on a casting drum to form a polyester film, and longitudinally stretching the formed polyester film in the longitudinal direction. While comprising at least a longitudinal stretching step and a lateral stretching step of laterally stretching the polyester film after the longitudinal stretching in the width direction perpendicular to the longitudinal direction,
  • the transverse stretching step includes a preheating step of preheating the polyester film after longitudinal stretching to a temperature at which the polyester film can be stretched, and a stretching step of stretching the preheated polyester film laterally by applying tension in the width direction orthogonal to the longitudinal direction.
  • the variation in the maximum reachable film surface temperature in the width direction is set to 0.
  • a heat setting step for heating and crystallizing by heating at 5 ° C. or more and 5.0 ° C. or less, a heat relaxation step for heating the heat-fixed polyester film, and relaxing the tension of the polyester film, and after heat relaxation And a cooling step for cooling the polyester film.
  • the polyester after longitudinal stretching is preheated in advance.
  • the maximum temperature in the width direction is achieved while controlling the maximum film surface temperature of the polyester film subjected to the longitudinal stretching and the lateral stretching in the range of 160 ° C. to 210 ° C. Heating so that the variation in the film surface temperature is 0.5 ° C. or more and 5.0 ° C.
  • the hydrolysis resistance of a polyester film is preferably when a tension is applied to the film to stretch the polyester molecules in the length direction of the molecules.
  • stretching is generally performed using a device equipped with a roll, a clip, and the like, and the film is stretched in the transport direction (longitudinal stretching) and stretched in the direction perpendicular to the transport direction (lateral stretching).
  • the film is preheated for heating the film in advance during stretching, a stretching section for tensioning the film to stretch the film, a heat fixing section for heating the film while tensioning the film, and the film Stretching is performed by sequentially transporting the heat relaxation part for relaxing the tension and the cooling part for cooling the film.
  • the polyester molecules When the film is stretched by stretching in the transverse direction, the polyester molecules are stretched and the hydrolysis resistance of the film is improved. On the other hand, since the molecular chain between the polyester molecules also increases during stretching, the thermal shrinkage rate in the width direction of the film tends to increase. However, when the film has a relatively large size of 1 m or more in width, Because of the decomposability, when the maximum film surface temperature at the time of heat setting is in the range of 160 ° C. or higher and 210 ° C. or lower, the degree of crystallinity changes greatly, the thermal shrinkage rate further increases, and the fluctuation variation increases.
  • the dimensional stability of the film can be improved by releasing the tension on the film in the heat relaxation part. This is probably because the film shrinks and the molecular chain between the polyester molecules narrows. At this time, the hydrolysis resistance tends to be deteriorated by relaxing the heat and releasing the tension.
  • the intrinsic viscosity (IV) of the obtained polyester film is 0.70 dL / g or more, the polyester molecule becomes large and the molecule It is presumed that the movement of is also dull, and as a result, it can be excellent in hydrolysis resistance.
  • the tensioned film is heat-fixed by heating so that the maximum film surface temperature on the surface of the film is 160 ° C. to 210 ° C. That is, by heating at 160 ° C. to 210 ° C. with tension applied to the film, the polyester molecules can be crystallized without shrinking, and the polyester molecules can be fixed to some extent in the stretched state.
  • the hydrolysis resistance of can be improved.
  • the maximum film surface temperature is relatively low at 210 ° C. or lower, although it is good in terms of hydrolysis resistance, the temperature dependence of crystallinity is large in this temperature range, and the crystallinity in the film The variability tends to increase.
  • the crystallization is delayed by increasing the IV value of the finally obtained film to 0.70 or more, and the variation in the crystallinity in the film width direction is suppressed to a small value.
  • a polyester raw material resin is melt-extruded into a sheet and cooled on a casting drum to form a polyester film.
  • a polyester film having an intrinsic viscosity (IV) of 0.70 dL / g or more is suitably formed.
  • the polyester film obtained has an intrinsic viscosity of 0.70 dL / g or more.
  • the intrinsic viscosity can be set to a desired intrinsic viscosity by a catalyst used for synthesis of the polyester raw material resin, a polymerization method, or the like.
  • polyester raw material resin is not particularly limited as long as it is a raw material for the polyester film and contains polyester, and may contain a slurry of inorganic particles or organic particles in addition to the polyester. Moreover, the polyester raw material resin may contain a titanium element derived from a catalyst.
  • the kind of polyester contained in the polyester raw material resin is not particularly limited. It may be synthesized using a dicarboxylic acid component and a diol component, or a commercially available polyester may be used.
  • the polyester when synthesized, for example, it can be obtained by subjecting (A) a dicarboxylic acid component and (B) a diol component to an esterification reaction and / or a transesterification reaction by a well-known method.
  • dicarboxylic acid component examples include malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, suberic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid, dimer acid, eicosandioic acid, pimelic acid, azelaic acid, methylmalonic acid Aliphatic dicarboxylic acids such as ethylmalonic acid, adamantane dicarboxylic acid, norbornene dicarboxylic acid, isosorbide, cyclohexanedicarboxylic acid, decalin dicarboxylic acid, and the like, 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′-diphenyl dicarboxylic acid, 4,4
  • diol component examples include fats such as ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,2-butanediol, and 1,3-butanediol.
  • Diols cycloaliphatic dimethanol, spiroglycol, isosorbide and other alicyclic diols, bisphenol A, 1,3-benzenedimethanol, 1,4-benzenedimethanol, 9,9'-bis (4-hydroxyphenyl)
  • Diol compounds such as aromatic diols such as fluorene.
  • the dicarboxylic acid component contains an aromatic dicarboxylic acid as a main component.
  • a dicarboxylic acid component other than the aromatic dicarboxylic acid may be included. Examples of such a dicarboxylic acid component include ester derivatives such as aromatic dicarboxylic acids.
  • the “main component” means that the proportion of aromatic dicarboxylic acid in the dicarboxylic acid component is 80% by mass or more.
  • it is preferable that at least one kind of aliphatic diol is used as the diol component (B).
  • the aliphatic diol can contain ethylene glycol, and preferably contains ethylene glycol as a main component.
  • the main component means that the proportion of ethylene glycol in the diol component is 80% by mass or more.
  • the amount of the diol component (for example, ethylene glycol) is 1.015 to 1.50 mol per 1 mol of the dicarboxylic acid component (particularly the aromatic dicarboxylic acid (for example, terephthalic acid)) and, if necessary, its ester derivative. It is preferable that it is the range of these.
  • the amount used is more preferably in the range of 1.02 to 1.30 mol, and still more preferably in the range of 1.025 to 1.10 mol.
  • the esterification reaction proceeds favorably, and if it is in the range of 1.50 mol or less, for example, by-production of diethylene glycol due to dimerization of ethylene glycol is suppressed, Many characteristics such as melting point, glass transition temperature, crystallinity, heat resistance, hydrolysis resistance, and weather resistance can be kept good.
  • a polyfunctional monomer in which the total (a + b) of the number of carboxylic acid groups (a) and the number of hydroxyl groups (b) is 3 or more is used as a copolymerization component (a trifunctional or more functional component). It is preferable to include. "Containing a polyfunctional monomer as a copolymerization component (a trifunctional or higher functional component)" means containing a structural unit derived from a polyfunctional monomer.
  • Examples of the structural unit derived from the polyfunctional monomer in which the total (a + b) of the number of carboxylic acid groups (a) and the number of hydroxyl groups (b) is 3 or more include the structural units derived from carboxylic acids shown below. .
  • examples of the trifunctional aromatic carboxylic acid include trimesic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, naphthalenetricarboxylic acid, Anthracentricarboxylic acid and the like are trifunctional aliphatic carboxylic acids such as methanetricarboxylic acid, ethanetricarboxylic acid, propanetricarboxylic acid, and butanetricarboxylic acid, and tetrafunctional aromatic carboxylic acids are exemplified by benzenetetracarboxylic acid.
  • Carboxylic acid benzophenone tetracarboxylic acid, naphthalene tetracarboxylic acid, anthracene tetracarboxylic acid, perylene tetracarboxylic acid, etc. are tetrafunctional aliphatic carboxylic acids such as ethane tetracarboxylic acid, ethylene tetracarboxylic acid, butane tetracarboxylic acid. , Cyclopen Tetracarboxylic acid, cyclohexanetetracarboxylic acid, adamantanetetracarboxylic acid, etc.
  • aromatic carboxylic acids such as benzenepentacarboxylic acid, benzenehexacarboxylic acid, naphthalenepentacarboxylic acid, naphthalenehexacarboxylic acid, naphthalene.
  • Heptacarboxylic acid, naphthalene octacarboxylic acid, anthracene pentacarboxylic acid, anthracene hexacarboxylic acid, anthracene heptacarboxylic acid, anthracene octacarboxylic acid and the like are pentafunctional or higher aliphatic carboxylic acids such as ethanepentacarboxylic acid, ethanehepta Carboxylic acid, butanepentacarboxylic acid, butaneheptacarboxylic acid, cyclopentanepentacarboxylic acid, cyclohexanepentacarboxylic acid, cyclohexanehexacarboxylic acid, adamanta Penta carboxylic acid, and adamantane hexa acid.
  • these ester derivatives, acid anhydrides and the like are mentioned as examples, but are not limited
  • oxyacids and derivatives thereof such as l-lactide, d-lactide, hydroxybenzoic acid, and a combination of a plurality of oxyacids to the carboxy terminus of the carboxylic acid described above are also preferably used. . These may be used individually by 1 type, or may use multiple types together as needed.
  • polyfunctional monomers having a hydroxyl number (b) of 3 or more include trifunctional aromatic compounds such as trihydroxybenzene, trihydroxynaphthalene, trihydroxyanthracene, trihydroxychalcone, trihydroxyflavone, and trihydroxycoumarin.
  • trifunctional aromatic compounds such as trihydroxybenzene, trihydroxynaphthalene, trihydroxyanthracene, trihydroxychalcone, trihydroxyflavone, and trihydroxycoumarin.
  • examples of the trifunctional aliphatic alcohol include glycerin, trimethylolpropane, and propanetriol
  • examples of the tetrafunctional aliphatic alcohol include pentaerythritol.
  • a compound obtained by adding a diol to the hydroxyl terminal of the above compound is also preferably used. These may be used individually by 1 type, or may use multiple types together as needed.
  • one molecule has both a hydroxyl group and a carboxylic acid group, and the total (a + b) of the number of carboxylic acid groups (a) and the number of hydroxyl groups (b) is 3
  • the oxyacids which are the above are also mentioned. Examples of such oxyacids include hydroxyisophthalic acid, hydroxyterephthalic acid, dihydroxyterephthalic acid, and trihydroxyterephthalic acid.
  • those obtained by adding oxyacids and derivatives thereof such as l-lactide, d-lactide, hydroxybenzoic acid, or a combination of a plurality of such oxyacids to the carboxy terminus of these polyfunctional monomers are also preferably used. It is done. These may be used individually by 1 type, or may use multiple types together as needed.
  • the content ratio of the structural unit derived from the polyfunctional monomer in the polyester raw material resin is 0.005 mol% or more and 2.5 mol based on all the structural units in the polyester raw resin. % Or less is preferable.
  • the content ratio of the structural unit derived from the polyfunctional monomer is more preferably 0.020 mol% to 1 mol%, still more preferably 0.025 mol% to 1 mol%, still more preferably 0.8. It is 035 mol% or more and 0.5 mol% or less, Especially preferably, it is 0.05 mol% or more and 0.5 mol% or less, Most preferably, it is 0.1 mol% or more and 0.25 mol% or less.
  • the functional group that is not used for polycondensation is polyester.
  • the adhesion between the coating layer and the polyester film can be kept better, and the occurrence of peeling can be effectively prevented.
  • a structure in which a polyester molecular chain is branched from a structural unit derived from a trifunctional or higher polyfunctional monomer can be obtained, and entanglement between polyester molecules can be promoted.
  • a conventionally known reaction catalyst can be used for the esterification reaction and / or transesterification reaction.
  • the reaction catalyst include alkali metal compounds, alkaline earth metal compounds, zinc compounds, lead compounds, manganese compounds, cobalt compounds, aluminum compounds, antimony compounds, titanium compounds, and phosphorus compounds.
  • an antimony compound, a germanium compound, or a titanium compound as a polymerization catalyst at an arbitrary stage before the polyester production method is completed.
  • a germanium compound is taken as an example, it is preferable to add the germanium compound powder as it is.
  • an aromatic dicarboxylic acid and an aliphatic diol are polymerized in the presence of a catalyst containing a titanium compound.
  • an organic chelate titanium complex having an organic acid as a ligand is used as a catalyst titanium compound, and at least an organic chelate titanium complex, a magnesium compound, and an aromatic ring as a substituent in the step.
  • a process of adding a pentavalent phosphate ester having no sulfite in this order is
  • an aromatic dicarboxylic acid and an aliphatic diol are mixed with a catalyst containing an organic chelate titanium complex, which is a titanium compound, prior to addition of a magnesium compound and a phosphorus compound.
  • Titanium compounds such as organic chelate titanium complexes have high catalytic activity for esterification reactions, so that esterification reactions can be performed satisfactorily.
  • the titanium compound may be added to the mixture of the dicarboxylic acid component and the diol component, or after mixing the dicarboxylic acid component (or diol component) and the titanium compound, the diol component (or dicarboxylic acid component) is mixed. May be. Further, the dicarboxylic acid component, the diol component, and the titanium compound may be mixed at the same time.
  • the mixing is not particularly limited, and can be performed by a conventionally known method.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEN polyethylene-2,6-naphthalate
  • PET is polymerized using one or more selected from a germanium (Ge) -based catalyst, an antimony (Sb) -based catalyst, an aluminum (Al) -based catalyst, and a titanium (Ti) -based catalyst.
  • Ge germanium
  • Sb antimony
  • Al aluminum
  • Ti titanium
  • the Ti catalyst has a high reaction activity and can lower the polymerization temperature. Therefore, it is possible to suppress the polyester from being thermally decomposed during the polymerization reaction and generating COOH. That is, by using a Ti-based catalyst, it is possible to reduce the amount of terminal carboxylic acid of polyester that causes thermal decomposition, and it is possible to suppress foreign matter formation. By reducing the amount of the terminal carboxylic acid of the polyester, it is possible to suppress thermal decomposition of the polyester film after the production of the polyester film.
  • Ti-based catalyst examples include oxides, hydroxides, alkoxides, carboxylates, carbonates, oxalates, organic chelate titanium complexes, and halides.
  • the Ti-based catalyst may be used in combination of two or more titanium compounds as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • Ti-based catalysts include tetra-n-propyl titanate, tetra-i-propyl titanate, tetra-n-butyl titanate, tetra-n-butyl titanate tetramer, tetra-t-butyl titanate, tetracyclohexyl titanate, tetraphenyl Titanium alkoxide such as titanate and tetrabenzyl titanate, titanium oxide obtained by hydrolysis of titanium alkoxide, titanium-silicon or zirconium composite oxide obtained by hydrolysis of a mixture of titanium alkoxide and silicon alkoxide or zirconium alkoxide, titanium acetate , Titanium oxalate, potassium potassium oxalate, sodium oxalate, potassium titanate, sodium titanate, titanium titanate-aluminum hydroxide mixture, titanium chloride, titanium chloride-aluminum chloride Miniumu mixture, titanium acetylacetonate, an organic
  • the polymerization is performed using a titanium (Ti) compound as a catalyst in the range of 1 ppm to 50 ppm, more preferably 2 ppm to 30 ppm, more preferably 3 ppm to 15 ppm in terms of titanium element. Is preferred.
  • the polyester raw material resin contains 1 ppm or more and 50 ppm or less of titanium element.
  • Mw weight average molecular weight
  • the amount of the titanium element contained in the polyester raw material resin is 1 ppm or more, the weight average molecular weight (Mw) of the polyester is increased, and thermal decomposition is difficult. For this reason, foreign matters are reduced in the extruder.
  • the amount of the titanium element contained in the polyester raw material resin is 50 ppm or less, the Ti-based catalyst is unlikely to become a foreign substance, and stretching unevenness is reduced when the polyester sheet is stretched.
  • titanium compounds As the titanium compound as the catalyst component, at least one organic chelate titanium complex having an organic acid as a ligand is preferably used.
  • the organic acid include citric acid, lactic acid, trimellitic acid, malic acid and the like. Among them, an organic chelate complex having citric acid or citrate as a ligand is preferable.
  • the titanium catalyst also has a catalytic effect of the esterification reaction. By adding it at the esterification stage, the oligomer acid value at the end of the esterification reaction is lowered, and the subsequent polycondensation reaction is performed more efficiently.
  • complexes with citric acid as a ligand are more resistant to hydrolysis than titanium alkoxides, etc., and do not hydrolyze in the esterification reaction process, while maintaining the original activity and catalyzing the esterification and polycondensation reactions It is estimated to function effectively as In general, it is known that the hydrolysis resistance deteriorates as the amount of terminal carboxy groups increases, and the hydrolysis resistance is expected to be improved by decreasing the amount of terminal carboxy groups by the above addition method. .
  • citrate chelate titanium complex for example, VERTEC® AC-420 manufactured by Johnson Matthey can be easily obtained as a commercial product.
  • the aromatic dicarboxylic acid and the aliphatic diol can be introduced by preparing a slurry containing them and continuously supplying it to the esterification reaction step.
  • titanium compounds In addition to the organic chelate titanium complex, titanium compounds generally include oxides, hydroxides, alkoxides, carboxylates, carbonates, oxalates, and halides. Other titanium compounds may be used in combination with the organic chelate titanium complex as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • titanium compounds examples include tetra-n-propyl titanate, tetra-i-propyl titanate, tetra-n-butyl titanate, tetra-n-butyl titanate tetramer, tetra-t-butyl titanate, tetracyclohexyl titanate, Titanium alkoxide such as tetraphenyl titanate, tetrabenzyl titanate, titanium oxide obtained by hydrolysis of titanium alkoxide, titanium-silicon or zirconium composite oxide obtained by hydrolysis of a mixture of titanium alkoxide and silicon alkoxide or zirconium alkoxide, Titanium acetate, titanium oxalate, potassium potassium oxalate, sodium titanium oxalate, potassium titanate, sodium titanate, titanium titanate-aluminum hydroxide mixture, titanium chloride, titanium chloride Down - aluminum chloride mixture, and titanium acetylacetonate.
  • Titanium alkoxide such
  • an aromatic dicarboxylic acid and an aliphatic diol are polymerized in the presence of a catalyst containing a titanium compound, and at least one of the titanium compounds is an organic chelate titanium complex having an organic acid as a ligand.
  • An esterification reaction step including at least a step of adding an organic chelate titanium complex, a magnesium compound, and a pentavalent phosphate ester having no aromatic ring as a substituent in this order, and an ester formed in the esterification reaction step
  • a polycondensation step in which a polycondensation product is produced by a polycondensation reaction of the chemical reaction product, and is preferably produced by a polyester production method.
  • This polyester can be used for applications requiring high transparency (for example, optical film, industrial squirrel, etc.), and it is not necessary to use an expensive germanium-based catalyst, so that the cost can be greatly reduced.
  • the occurrence of failures and quality defects in the film forming process can be reduced, and the cost can be reduced by improving the yield.
  • esterification reaction it is preferable to provide a process in which an organic chelate titanium complex which is a titanium compound and a magnesium compound and a pentavalent phosphorus compound as additives are added in this order. At this time, the esterification reaction proceeds in the presence of the organic chelate titanium complex, and thereafter, the addition of the magnesium compound can be started before the addition of the phosphorus compound.
  • pentavalent phosphorus compound at least one pentavalent phosphate having no aromatic ring as a substituent is used.
  • pentavalent phosphate having no aromatic ring as a substituent
  • phosphoric acid esters having a lower alkyl group having 2 or less carbon atoms as a substituent [(OR) 3 —P ⁇ O; R an alkyl group having 1 or 2 carbon atoms]
  • phosphoric acid Trimethyl and triethyl phosphate are particularly preferable.
  • the amount of phosphorus compound added is preferably such that the P element conversion value is in the range of 50 ppm to 90 ppm.
  • the amount of the phosphorus compound is more preferably 60 ppm or more and 80 ppm or less, and still more preferably 60 ppm or more and 75 ppm or less.
  • magnesium compound By including a magnesium compound in the polyester, the electrostatic applicability of the polyester is improved. In this case, although it is easy to color, in this invention, coloring is suppressed and the outstanding color tone and heat resistance are obtained.
  • the magnesium compound include magnesium salts such as magnesium oxide, magnesium hydroxide, magnesium alkoxide, magnesium acetate, and magnesium carbonate. Among these, magnesium acetate is most preferable from the viewpoint of solubility in ethylene glycol.
  • the Mg element conversion value is preferably 50 ppm or more, and more preferably 50 ppm or more and 100 ppm or less.
  • the addition amount of the magnesium compound is preferably an amount that is in the range of 60 ppm to 90 ppm, more preferably 70 ppm to 80 ppm in terms of imparting electrostatic applicability.
  • the value Z calculated from the following formula (i) for the titanium compound as the catalyst component and the magnesium compound and phosphorus compound as the additive satisfies the following relational expression (ii).
  • the P content is the amount of phosphorus derived from the entire phosphorus compound including the pentavalent phosphate ester having no aromatic ring
  • the Ti content is the amount of titanium derived from the entire Ti compound including the organic chelate titanium complex. It is.
  • (I) Z 5 ⁇ (P content [ppm] / P atomic weight) ⁇ 2 ⁇ (Mg content [ppm] / Mg atomic weight) ⁇ 4 ⁇ (Ti content [ppm] / Ti atomic weight) (Ii) 0 ⁇ Z ⁇ + 5.0
  • the formula (i) expresses the amount of phosphorus that can act on titanium by excluding the phosphorus content that acts on magnesium from the total amount of phosphorus that can be reacted.
  • the titanium compound, phosphorus compound, and magnesium compound which are inexpensive and easily available, are used for color tone and heat while having the reaction activity required for the reaction.
  • a polyester excellent in coloring resistance can be obtained.
  • chelating titanium having aromatic dicarboxylic acid and aliphatic diol as a ligand with citric acid or citrate of 1 ppm or more and 30 ppm or less in terms of Ti element.
  • a magnesium salt of weak acid of 60 ppm or more and 90 ppm or less (more preferably 70 ppm or more and 80 ppm or less) in terms of Mg element is added.
  • chelate titanium complex organic chelate titanium complex
  • magnesium salt magnesium compound
  • pentavalent phosphate 70% by mass or more of the total addition amount is added in the above order. preferable.
  • the esterification reaction may be carried out using a multistage apparatus in which at least two reactors are connected in series under conditions where ethylene glycol is refluxed while removing water or alcohol produced by the reaction from the system. it can.
  • the esterification reaction described above may be performed in one stage or may be performed in multiple stages.
  • the esterification reaction temperature is preferably 230 to 260 ° C, more preferably 240 to 250 ° C.
  • the temperature of the esterification reaction in the first reaction tank is preferably 230 to 260 ° C, more preferably 240 to 250 ° C, and the pressure is 1.0 to 5.0 kg / cm 2 is preferable, and 2.0 to 3.0 kg / cm 2 is more preferable.
  • the temperature of the esterification reaction in the second reaction tank is preferably 230 to 260 ° C., more preferably 245 to 255 ° C., and the pressure is 0.5 to 5.0 kg / cm 2 , more preferably 1.0 to 3. 0 kg / cm 2 . Furthermore, when carrying out by dividing into three or more stages, it is preferable to set the conditions for the esterification reaction in the intermediate stage to the conditions between the first reaction tank and the final reaction tank.
  • a polycondensation product is produced by subjecting an esterification reaction product produced by the esterification reaction to a polycondensation reaction.
  • the polycondensation reaction may be performed in one stage or may be performed in multiple stages.
  • the esterification reaction product such as an oligomer generated by the esterification reaction is subsequently subjected to a polycondensation reaction.
  • This polycondensation reaction can be suitably performed by supplying it to a multistage polycondensation reaction tank.
  • the polycondensation reaction conditions in a three-stage reaction tank are as follows: the first reaction tank has a reaction temperature of 255 to 280 ° C., more preferably 265 to 275 ° C., and a pressure of 100 to 10 torr (13.3). ⁇ 10 ⁇ 3 to 1.3 ⁇ 10 ⁇ 3 MPa), more preferably 50 to 20 torr (6.67 ⁇ 10 ⁇ 3 to 2.67 ⁇ 10 ⁇ 3 MPa). The temperature is 265 to 285 ° C., more preferably 270 to 280 ° C., and the pressure is 20 to 1 torr (2.67 ⁇ 10 ⁇ 3 to 1.33 ⁇ 10 ⁇ 4 MPa), more preferably 10 to 3 torr (1.
  • the third reaction vessel in the final reaction vessel has a reaction temperature of 270 to 290 ° C., more preferably 275 to 285 ° C., and a pressure of 10-0.1tor (1.33 ⁇ 10 -3 ⁇ 1.33 ⁇ 10 -5 MPa), aspect is preferably more preferably 5 ⁇ 0.5torr (6.67 ⁇ 10 -4 ⁇ 6.67 ⁇ 10 -5 MPa) .
  • Additives such as light stabilizers, antioxidants, UV absorbers, flame retardants, lubricants (fine particles), nucleating agents (crystallization agents), crystallization inhibitors, etc. to the polyester synthesized as described above May further be included.
  • the polyester that is the raw material of the polyester sheet is preferably a solid-phase polymerized pellet. After polymerization by the esterification reaction, solid phase polymerization is further performed, whereby the moisture content of the polyester film, the crystallinity, the acid value of the polyester, that is, the concentration of the terminal carboxy group of the polyester (Acid Value; AV), the intrinsic viscosity ( Interstitial Visibility (IV) can be controlled.
  • the intrinsic viscosity (IV) of the polyester is set to 0.70 dL / g or more.
  • the intrinsic viscosity (IV) of the polyester is preferably 0.70 dL / g or more and 0.9 dL / g or less. If the IV is less than 0.70 dL / g, the molecular motion of the polyester is not hindered, so that crystallization is likely to proceed. Moreover, when IV is 0.9 dL / g or less, thermal decomposition of the polyester due to shear heat generation in the extruder does not occur excessively, crystallization is suppressed, and the acid value (AV) can be suppressed low.
  • IV is more preferably 0.75 dL / g or more and 0.90 dL / g or less, more preferably 0.75 dL / g or more and 0.85 dL / g or less, and 0.78 dL / g or more and 0 or less. .85 dL / g or less is more preferable.
  • the polyester intrinsic viscosity (IV) is adjusted to 0.70 dL / g or more and 0.9 dL / g or less to produce a polyester sheet.
  • the polyester as a raw material of the polyester film applied to the longitudinal stretching and the lateral stretching has an intrinsic viscosity of 0.70 dL / g or more and 0.9 dL / g or less, and further a titanium atom derived from the catalyst (Ti catalyst). It is preferable to contain.
  • a polyester obtained by the esterification reaction described above or a commercially available polyester in the form of small pieces such as pellets may be used as a starting material.
  • the solid phase polymerization of polyester may be a continuous method (a method in which a tower is filled with a resin, and this is slowly heated for a predetermined period of time while being heated and then sequentially fed out), or a batch method (a resin is placed in a container). Or a method of heating for a predetermined time).
  • the solid phase polymerization is preferably performed in a vacuum or in a nitrogen atmosphere.
  • the solid phase polymerization temperature of the polyester is preferably 150 ° C. or higher and 250 ° C. or lower, more preferably 170 ° C.
  • the solid phase polymerization time is preferably from 1 hour to 100 hours, more preferably from 5 hours to 100 hours, further preferably from 10 hours to 75 hours, and particularly preferably from 15 hours to 50 hours.
  • the acid value (AV) and intrinsic viscosity (IV) of the polyester can be easily controlled within a preferable range.
  • the temperature of the solid phase polymerization is preferably 170 ° C. or higher and 240 ° C. or lower, more preferably 180 ° C. or higher and 230 ° C. or lower, and further preferably 190 ° C. or higher and 220 ° C. or lower.
  • the polyester raw material resin obtained as described above is melt-extruded and further cooled to form a polyester film.
  • the melt extrusion of the polyester raw material resin is performed, for example, using an extruder equipped with one or two or more screws, heated to a temperature equal to or higher than the melting point of the polyester raw resin, rotating the screw, and melt-kneading.
  • the polyester raw material resin is melted into a melt in the extruder by heating and kneading with a screw.
  • the extruder is preferably a twin screw extruder because the kneading temperature can be kept low.
  • the melted polyester raw resin (melt) is extruded from an extrusion die through a gear pump, a filter and the like.
  • the extrusion die is also simply referred to as “die” (see JIS B 8650: 2006, a) extrusion molding machine, number 134). At this time, the melt may be extruded as a single layer or may be extruded as a multilayer.
  • the polyester raw material resin preferably contains an end-capping agent selected from an oxazoline compound, a carbodiimide compound, and an epoxy compound.
  • an end-capping agent selected from an oxazoline compound, a carbodiimide compound, and an epoxy compound.
  • the polyester raw material resin to which the end-capping agent is added is melt-kneaded, and the polyester raw material resin that has reacted with the end-capping agent during the melt-kneading is melt-extruded.
  • the end-capping agent is not particularly limited as long as it is melt-kneaded with the polyester raw material resin in the process from the raw material charging to the extrusion. It is preferably added until it is fed to the vent port and is used for melt kneading together with the raw material resin.
  • a supply port for supplying the end sealant can be provided between the raw material charging port and the vent port of the cylinder for performing melt kneading, and can be directly added to the raw material resin in the cylinder.
  • the end-capping agent may be added to the polyester raw material resin that has been heated and kneaded but has not completely reached the molten state, or may be added to the molten polyester raw material resin (melt). Good.
  • 0.1 to 5 mass% is preferable with respect to the total mass of the polyester raw resin.
  • a preferable amount of the terminal blocking agent with respect to the polyester raw material resin is 0.3% by mass or more and 4% by mass or less, and more preferably 0.5% by mass or more and 2% by mass or less.
  • the content ratio of the end-capping agent is 0.1% by mass or more, weather resistance can be improved due to the AV lowering effect, and low heat shrinkability and adhesion can be imparted.
  • the content ratio of the end-capping agent is 5% by mass or less, the adhesion is improved, and the decrease in the glass transition temperature (Tg) of the polyester due to the addition of the end-capping agent is suppressed.
  • Tg glass transition temperature
  • Decrease and increase in heat shrinkage can be suppressed. This is due to the fact that the increase in hydrolyzability caused by the relatively increased polyester reactivity is suppressed by the decrease in Tg, or the mobility of the polyester molecules that increase due to the decrease in Tg is likely to increase. This is because heat shrinkage is suppressed.
  • the compound which has a carbodiimide group, an epoxy group, or an oxazoline group is preferable.
  • Specific examples of the terminal blocking agent include carbodiimide compounds, epoxy compounds, oxazoline compounds, and the like. Details of the carbodiimide compound, the epoxy compound, and the oxazoline-based compound, such as examples and preferred embodiments, are as described above in the section “Polyester film”.
  • the melt (polyester) can be extruded from a die onto a casting drum to be formed into a film (cast process).
  • the thickness of the film-like polyester molded body obtained by the cast treatment is preferably 0.5 mm to 5 mm, more preferably 0.7 mm to 4.7 mm, and 0.8 mm to 4.6 mm. Is more preferable.
  • the means for cooling the melt extruded from the extrusion die is not particularly limited, and it is sufficient to apply cold air to the melt, bring it into contact with a cast drum (cooled cast drum), or spray water. Only one cooling means may be performed, or two or more cooling means may be combined. Among the above, the cooling means is preferably at least one of cooling by cold air and cooling using a cast drum from the viewpoint of preventing oligomer adhesion to the sheet surface during continuous operation. Furthermore, it is particularly preferable that the melt extruded from the extruder is cooled with cold air, and the melt is brought into contact with the cast drum and cooled.
  • the polyester molded body cooled using a cast drum or the like is peeled off from a cooling member such as a cast drum using a peeling member such as a peeling roll.
  • the polyester film formed in the film forming step is longitudinally stretched in the longitudinal direction.
  • the longitudinal stretching of the film is performed, for example, by applying tension between two or more pairs of nip rolls arranged in the film conveyance direction while passing the film through a pair of nip rolls sandwiching the film and conveying the film in the longitudinal direction of the film.
  • tension between two or more pairs of nip rolls arranged in the film conveyance direction while passing the film through a pair of nip rolls sandwiching the film and conveying the film in the longitudinal direction of the film.
  • the longitudinal stretching ratio of the polyester film is preferably 2 to 5 times, more preferably 2.5 to 4.5 times, and even more preferably 2.8 to 4 times.
  • the area stretch ratio represented by the product of the longitudinal and lateral stretch ratios is preferably 6 to 18 times, more preferably 8 to 17.5 times the area of the polyester film before stretching, more preferably 10 to More preferably, it is 17 times.
  • the temperature during the longitudinal stretching of the polyester film (hereinafter also referred to as “longitudinal stretching temperature”) is preferably Tg ⁇ 20 ° C. or more and Tg + 50 ° C. or less, more preferably Tg as the glass transition temperature of the polyester film. Tg ⁇ 10 ° C. or higher and Tg + 40 ° C. or lower, more preferably Tg ° C. or higher and Tg + 30 ° C. or lower.
  • the polyester film when extending
  • a heat source such as a heater
  • a polyester film is made into at least 2 axis
  • the direction (TD) orthogonal to the longitudinal direction (conveyance direction, MD) of a polyester film intends the direction which makes a perpendicular
  • a direction in which the angle with respect to the longitudinal direction (that is, the conveyance direction) can be regarded as 90 ° due to mechanical error or the like (for example, a direction of 90 ° ⁇ 5 ° with respect to the MD direction) is included.
  • the biaxial stretching method may be any of a sequential biaxial stretching method in which longitudinal stretching and lateral stretching are separated and a simultaneous biaxial stretching method in which longitudinal stretching and lateral stretching are simultaneously performed.
  • the longitudinal stretching and the lateral stretching may be independently performed twice or more, and the order of the longitudinal stretching and the lateral stretching is not limited.
  • stretching modes such as longitudinal stretching ⁇ transverse stretching, longitudinal stretching ⁇ transverse stretching ⁇ longitudinal stretching, longitudinal stretching ⁇ longitudinal stretching ⁇ transverse stretching, transverse stretching ⁇ longitudinal stretching can be mentioned. Of these, longitudinal stretching ⁇ transverse stretching is preferred.
  • the transverse stretching step in the present invention is a step of transversely stretching the longitudinally stretched polyester film in the width direction perpendicular to the longitudinal direction. This lateral stretching is preheated to a temperature at which the longitudinally stretched polyester film can be stretched.
  • a preheating step, a stretching step in which the preheated polyester film is stretched in the width direction perpendicular to the longitudinal direction and stretched in the transverse direction, and a maximum reachable film of the polyester film after the longitudinal stretching and the transverse stretching are performed. Heat fixing that heats and crystallizes by varying the maximum reachable film surface temperature in the width direction from 0.5 ° C. to 5.0 ° C.
  • the specific means is not limited as long as the polyester film is transversely stretched in the above configuration, but a lateral stretching apparatus or biaxial stretching capable of processing each step constituting the above configuration. It is preferable to use a machine.
  • the biaxial stretching machine 100 includes a pair of annular rails 60a and 60b, and gripping members 2a to 2l attached to each annular rail and movable along the rails.
  • the annular rails 60a and 60b are arranged symmetrically with respect to the polyester film 200.
  • the annular rails 60a and 60b can be stretched in the film width direction by gripping the polyester film 200 with the gripping members 2a to 21 and moving along the rail. It has become.
  • FIG. 1 is a top view showing an example of a biaxial stretching machine from the top.
  • the biaxial stretching machine 100 includes a preheating unit 10 that preheats the polyester film 200, a stretching unit 20 that stretches the polyester film 200 in an arrow TD direction that is a direction orthogonal to the arrow MD direction, and applies tension to the polyester film,
  • the heat fixing part 30 that heats the polyester film to which the tension is applied is heated
  • the heat relaxation part 40 that relaxes the tension of the polyester film that is heat-fixed by heating the heat-fixed polyester film, and the heat relaxation part. It is comprised in the area
  • Grip members 2a, 2b, 2e, 2f, 2i, and 2j that are movable along the annular rail 60a are attached to the annular rail 60a, and the annular rail 60b is movable along the annular rail 60b.
  • Gripping members 2c, 2d, 2g, 2h, 2k, and 2l are attached.
  • the grip members 2a, 2b, 2e, 2f, 2i, and 2j grip one end of the polyester film 200 in the TD direction, and the grip members 2c, 2d, 2g, 2h, 2k, and 2l are the polyester film 200. The other end in the TD direction is gripped.
  • the gripping members 2a to 2l are generally called chucks, clips, and the like.
  • the gripping members 2a, 2b, 2e, 2f, 2i, and 2j move counterclockwise along the annular rail 60a, and the gripping members 2c, 2d, 2g, 2h, 2k, and 2l move along the annular rail 60b. To move clockwise.
  • the gripping members 2a to 2d grip the end portion of the polyester film 200 in the preheating unit 10 and move along the annular rail 60a or 60b while gripping, so that the heat at which the extending unit 20 and the gripping members 2e to 2h are located
  • the process proceeds through the relaxation part 40 to the cooling part 50 where the gripping members 2i to 2l are located.
  • the gripping members 2a and 2b and the gripping members 2c and 2d are separated from the end of the polyester film 200 at the end of the cooling unit 50 on the downstream side in the MD direction in the transport direction, and then the annular rail 60a or 60b. , And return to the preheating unit 10.
  • the polyester film 200 moves in the direction of the arrow MD and sequentially heats in the preheating process in the preheating unit 10, the stretching process in the stretching unit 20, the heat fixing process in the heat fixing unit 30, and the heat in the heat relaxation unit 40. It is subjected to a relaxation process and a cooling process in the cooling unit 50, and transverse stretching is performed.
  • the moving speed of the gripping members 2a to 2l in each region such as the preheating portion becomes the conveying speed of the polyester film 200.
  • the gripping members 2a to 2l can change the moving speed independently of each other.
  • the biaxial stretching machine 100 is capable of lateral stretching in which the polyester film 200 is stretched in the TD direction in the stretching unit 20, but by changing the moving speed of the gripping members 2a to 2l, It can also extend in the MD direction. That is, simultaneous biaxial stretching can be performed using the biaxial stretching machine 100.
  • gripping members 2a to 21 may be collectively referred to as “grip member 2”.
  • the polyester film that has been longitudinally stretched in the longitudinal stretching step is preheated to a temperature at which it can be stretched.
  • the polyester film 200 is preheated in the preheating unit 10.
  • the polyester film 200 is preheated before being stretched so that the polyester film 200 can be easily stretched in the transverse direction.
  • the film surface temperature at the end point of the preheating part (hereinafter also referred to as “preheating temperature”) is preferably Tg ⁇ 10 ° C. to Tg + 60 ° C. when the glass transition temperature of the polyester film 200 is Tg, It is more preferable that it is Tg + 50 degreeC.
  • the end point of the preheating portion refers to the time when the preheating of the polyester film 200 is finished, that is, the position where the polyester film 200 is separated from the region of the preheating portion 10.
  • the polyester film preheated in the preheating step is stretched laterally by applying tension in the width direction (TD direction) perpendicular to the longitudinal direction (MD direction).
  • TD direction width direction
  • MD direction longitudinal direction
  • the preheated polyester film 200 is laterally stretched at least in the TD direction orthogonal to the longitudinal direction of the polyester film 200 to give tension to the polyester film 200.
  • the tension (stretching tension) for transverse stretching applied to the polyester film 200 is preferably 0.1 t / m to 6.0 t / m.
  • the area stretch ratio (product of each stretch ratio) of the polyester film 200 is preferably 6 to 18 times, more preferably 8 to 17.5 times the area of the polyester film 200 before stretching. More preferably, it is from 1 to 17 times.
  • the film surface temperature (hereinafter also referred to as “lateral stretching temperature”) of the polyester film 200 during transverse stretching is Tg ⁇ 10 ° C. or higher and Tg + 100 ° C. or lower when the glass transition temperature of the polyester film 200 is Tg. It is preferably Tg ° C. or more and Tg + 90 ° C. or less, and more preferably Tg + 10 ° C. or more and Tg + 80 ° C. or less.
  • the gripping members 2a to 2l can change their moving speeds independently. Therefore, for example, the polyester film 200 is transported by increasing the moving speed of the gripping member 2 on the downstream side in the extending portion 20MD direction of the extending portion 20 and the heat fixing portion 30 rather than the moving speed of the holding member 2 in the preheating portion 10. It is also possible to perform longitudinal stretching that stretches in the direction (MD direction).
  • the longitudinal stretching of the polyester film 200 in the transverse stretching step may be performed only by the stretching unit 20 or may be performed by the heat fixing unit 30, the heat relaxation unit 40, or the cooling unit 50 described later. You may longitudinally stretch in several places.
  • the polyester film after having been subjected to the longitudinal stretching and the transverse stretching has a maximum ultimate film surface temperature in the width direction while controlling the maximum ultimate film surface temperature in the range of 160 ° C to 210 ° C. It heat-fixes by heating and crystallizing variation as 0.5 to 5.0 degreeC.
  • Heat setting refers to heating and crystallizing at a specific temperature while applying tension to the polyester film 200 in the stretching section 20.
  • the maximum film surface temperature (also referred to as “heat setting temperature” in the present specification) of the surface of the polyester film 200 is 160 with respect to the polyester film 200 to which tension is applied. Heating is performed while being controlled within the range of from °C to 210 °C.
  • the maximum film surface temperature is lower than 160 ° C.
  • the polyester hardly crystallizes, so that the polyester molecules cannot be fixed in the stretched state, and the hydrolysis resistance cannot be improved.
  • the heat setting temperature is higher than 210 ° C., slippage occurs at the portion where the polyester molecules are entangled with each other, and the polyester molecules shrink, so that the hydrolysis resistance cannot be improved.
  • the polyester molecules are oriented, and the hydrolysis resistance is improved.
  • the heat setting temperature is preferably in the range of 170 ° C. to 200 ° C. for the same reason as described above, and more preferably in the range of 175 ° C. to 195 ° C.
  • the maximum film surface temperature is a value measured by bringing a thermocouple into contact with the surface of the polyester film 200.
  • the variation in the maximum film surface temperature in the film width direction is set to 0.5 ° C. or more and 5.0 ° C. or less.
  • the variation in the maximum film surface temperature of the film is 0.5 ° C or more, which is advantageous in terms of wrinkles during conveyance in the subsequent process, and is suppressed to 5.0 ° C or less.
  • Variation in crystallinity in the width direction is suppressed. Thereby, the difference in slackness in the film width direction is reduced, the generation of scratches on the film surface during the production process is prevented, and the hydrolysis resistance is enhanced.
  • the variation in the maximum reached film surface temperature is more preferably 0.7 ° C. or higher and 3.0 ° C. or lower, further preferably 0.8 ° C. or higher and 2.0 ° C. or lower, for the same reason as described above. It is particularly preferably from 8 to 1.5 ° C.
  • the heating of the film during heat setting may be performed only from one side of the film or from both sides.
  • the molded polyester film is different in how it is cooled on one side and the opposite side, so that the film tends to curl. It has become. Therefore, it is preferable to perform the heating in the heat setting step on the surface brought into contact with the casting drum in the film forming step. Curling can be eliminated by setting the heating surface in the heat setting step to the surface in contact with the casting drum, that is, the cooling surface. At this time, the heating is performed in such a manner that the surface temperature immediately after heating on the heating surface in the heat setting step is higher in the range of 0.5 ° C.
  • the temperature difference between the heated surface and the non-heated surface on the opposite side is more preferably in the range of 0.7 to 3.0 ° C, and 0.8 ° C or higher and 2.0 ° C. The following is more preferable.
  • the curl eliminating effect is great.
  • the film thickness is thick, if a temperature change is applied to the film from one side of the film, a temperature distribution is easily formed in the film thickness direction, and curling is likely to occur.
  • polyester melt-extruded in the film forming process is cooled from one side when it comes into contact with the cast drum, while the opposite side is in contact with the atmosphere, for example, and there is heat dissipation, but one side and the opposite side Since different cooling advances, temperature differences are likely to occur. Therefore, if the thickness of the polyester film is 180 ⁇ m or more, a temperature difference is likely to occur, so that a curling elimination effect is expected, and if it is 350 ⁇ m or less, the hydrolysis resistance is favorably maintained.
  • the temperature of the film end tends to decrease due to the attachment of a clip or the like as described above, and the temperature variation in the width direction, and hence the variation in crystallinity tends to occur. Therefore, it is preferable to heat the width direction end part of the polyester film at the time of heat setting.
  • a mode in which radiation heating is performed by a radiation heater such as an infrared heater is more preferable.
  • radiant heating it is preferable to narrow the temperature variation in the film width direction to a range of 0.7 ° C. or more and 3.0 ° C. or less, and thereby the crystallinity variation in the film width direction is 0.5% to 3%. It can be reduced to a range of 0.0% or less. If it does in this way, the slack difference in the width direction will reduce, generation
  • the residence time in a heat setting part shall be 5 to 50 second.
  • the residence time is the time during which the state in which the film is heated in the heat fixing part is continued. If the residence time is 5 seconds or longer, the change in crystallinity with respect to the heating time is small, and this is advantageous in that unevenness in the crystallinity in the width direction is relatively less likely to occur. This is advantageous in terms of productivity because it is not necessary to extremely reduce the line speed.
  • the residence time is preferably 8 seconds or longer and 40 seconds or shorter, and more preferably 10 seconds or longer and 30 seconds or shorter, for the same reason as described above.
  • the width direction end of the polyester film is radiantly heated by a radiant heater such as an infrared heater. It may be configured.
  • the heating to the end in the width direction is to reduce the temperature variation in the width direction, and hence the variation in crystallinity, and not only at the time of heat fixation but also any one or more of preheating, stretching and thermal relaxation. A further improvement effect can be expected by further heating in this step.
  • Heat relaxation process In the heat relaxation step, the polyester film fixed in the heat setting step is heated, the tension of the polyester film is relaxed, and the residual strain is removed. While improving the dimensional stability of a film, the hydrolysis resistance can be made compatible as the IV value of the obtained polyester film is 0.70 or more.
  • the maximum ultimate film surface temperature of the surface of the polyester film 200 is 5 ° C. or more lower than the maximum ultimate film surface temperature (T heat fixation ) of the polyester film 200 in the heat fixing part 30.
  • T heat fixation maximum ultimate film surface temperature
  • the highest reached film surface temperature of the surface of the polyester film 200 at the time of thermal relaxation is also referred to as “thermal relaxation temperature (T thermal relaxation )”.
  • the thermal relaxation temperature (T thermal relaxation ) is heated at a temperature 5 ° C. lower than the thermal fixing temperature (T thermal fixing ) (T thermal relaxation ⁇ T thermal fixing ⁇ 5 ° C.) to release the tension.
  • T thermal fixing the thermal fixing temperature
  • T thermal relaxation ⁇ T thermal fixing ⁇ 5 ° C. the thermal fixing temperature
  • T heat relaxation ⁇ T heat--15 ° C.
  • 110 ° C. or higher and more preferably than T heat setting temperature is lower region 25 ° C. or higher (110 ° C. ⁇ T heat relaxation ⁇ T heat--25 ° C.), at 120 ° C. or higher, and lower 30 ° C. or higher than T heat set
  • a temperature range 120 ° C. ⁇ T thermal relaxation ⁇ T heat setting ⁇ 30 ° C. is particularly preferable.
  • the T heat relaxation is a value measured by bringing a thermocouple into contact with the surface of the polyester film 200.
  • the polyester film 200 is relaxed at least in the TD direction.
  • the tensioned polyester film 200 shrinks in the TD direction.
  • the stretching tension applied to the polyester film 200 at the stretching portion 20 may be reduced by 2% to 90%. In the present invention, it is preferably 40%.
  • the polyester film after the thermal relaxation in the thermal relaxation step is cooled.
  • the polyester film 200 which passed through the heat relaxation part 40 is cooled.
  • the shape of the polyester film 200 is fixed.
  • the film surface temperature (hereinafter also referred to as “cooling temperature”) of the cooling unit outlet of the polyester 200 in the cooling unit 50 is preferably lower than the glass transition temperature Tg + 50 ° C. of the polyester film 200. Specifically, the temperature is preferably 25 ° C to 110 ° C, more preferably 25 ° C to 95 ° C, and further preferably 25 ° C to 80 ° C. When the cooling temperature is in the above range, it is possible to prevent the film from shrinking unevenly after releasing the clip.
  • the cooling unit outlet refers to an end portion of the cooling unit 50 when the polyester 200 is separated from the cooling unit 50, and the gripping member 2 (the gripping members 2j and 2l in FIG. 1) grips the polyester film 200. The position when releasing the polyester film 200 is said.
  • the temperature control means for heating or cooling the polyester film 200 in preheating, stretching, heat setting, heat relaxation, and cooling in the transverse stretching step hot or cold air is blown on the polyester film 200, or the polyester film 200 is brought into contact with the surface of a metal plate whose temperature can be controlled, or is passed through the vicinity of the metal plate.
  • the polyester film 200 cooled in the cooling step cuts the gripped portion held by the clips at both ends in the TD direction, and is wound up in a roll shape.
  • the stretched polyester film is preferably relaxed by the following method in order to further improve the hydrolysis resistance and dimensional stability of the produced polyester film.
  • the both ends of the width direction (TD) of the polyester film 200 are hold
  • one end of the polyester film 200 in the width direction (TD) is held by the holding members 2a and 2b, and the other is held by the holding members 2c and 2d.
  • the polyester film 200 is conveyed from the preheating unit 10 to the cooling unit 50 by moving the gripping members 2a to 2d.
  • a gripping member 2a (2c) that grips one end of the polyester film 200 in the width direction (TD direction) in the preheating unit 10 and another gripping member 2b (2d) adjacent to the gripping member 2a (2c)
  • the distance between the gripping member 2a (2c) that grips one end of the polyester film 200 in the width direction in the cooling unit 50 and the other gripping member 2b (2d) adjacent to the gripping member 2a (2c) By narrowing, the conveyance speed of the polyester film 200 is reduced. With this method, the cooling unit 50 can relax the MD direction.
  • the relaxation of the polyester film 200 in the MD direction can be performed in at least a part of the heat fixing unit 30, the heat relaxation unit 40, and the cooling unit 50.
  • the polyester film 200 can be relaxed in the MD direction by narrowing the gap between the gripping members 2a-2b and the gap between the gripping members 2c-2d more downstream than the upstream side in the MD direction. it can.
  • the polyester film 200 is stretched in the TD direction (lateral stretching) and relaxed in the TD direction, and stretched in the MD direction (longitudinal stretching) and relaxed in the MD direction.
  • the dimensional stability can be improved while improving the decomposability.
  • a solar cell module generally includes a solar cell element that converts light energy of sunlight into electric energy, a transparent substrate on which sunlight is incident, and the polyester film of the present invention described above (back sheet for solar cell). It is arranged between them.
  • a power generating element solar cell element
  • a lead wiring not shown
  • a sealing agent such as ethylene / vinyl acetate copolymer system (EVA system) resin
  • EVA system ethylene / vinyl acetate copolymer system
  • solar cell elements examples include silicon-based materials such as single crystal silicon, polycrystalline silicon, and amorphous silicon, and group III-V such as copper-indium-gallium-selenium, copper-indium-selenium, cadmium-tellurium, and gallium-arsenic.
  • group III-V such as copper-indium-gallium-selenium, copper-indium-selenium, cadmium-tellurium, and gallium-arsenic.
  • group III-V such as copper-indium-gallium-selenium, copper-indium-selenium, cadmium-tellurium, and gallium-arsenic.
  • group III-V such as copper-indium-gallium-selenium, copper-indium-selenium, cadmium-tellurium, and gallium-arsenic.
  • II-VI group compound semiconductor systems can be applied.
  • the substrate and the polyester film can be formed by sealing with a
  • polyester raw resin 1 Polyethylene glycol
  • terephthalic acid and ethylene glycol are directly reacted to distill off water, esterify, and then use a direct esterification method in which polycondensation is performed under reduced pressure, and polyester (Ti catalyst) by a continuous polymerization apparatus. System PET) was obtained.
  • the reaction product was transferred to a second esterification reaction vessel and reacted with stirring at a temperature in the reaction vessel of 250 ° C. and an average residence time of 1.2 hours to obtain an oligomer having an acid value of 200 equivalents / ton.
  • the inside of the second esterification reaction tank is partitioned into three zones, and an ethylene glycol solution of magnesium acetate is continuously supplied from the second zone so that the amount of Mg added is 75 ppm in terms of element, From the third zone, an ethylene glycol solution of trimethyl phosphate was continuously supplied so that the added amount of P was 65 ppm in terms of element.
  • reaction tank temperature was 276 ° C.
  • reaction tank pressure was 5 torr (6.67 ⁇ 10 ⁇ 4 MPa)
  • residence time was about 1.2 hours.
  • the reaction (polycondensation) was performed under the conditions.
  • the reaction product (polyethylene terephthalate (PET)) was obtained by reaction (polycondensation) under the following conditions.
  • polyester pellets cross section: major axis: about 4 mm, minor axis: about 2 mm, length: about 3 mm).
  • Solid phase Polymerization Reaction Solid phase polymerization was carried out by a batch method on the polyester pellets obtained as described above. That is, polyester pellets were put into a container, preliminarily crystallized at 150 ° C. while stirring under vacuum, and then a solid-state polymerization reaction was performed at 190 ° C. for 30 hours. Polyester raw material resin 1 was synthesized as described above.
  • Polyester raw material resin 2 was obtained in the same manner except that the solid phase polymerization time was changed from 30 hours to 12 hours in the synthesis of polyester raw material resin 1.
  • Polyester raw material resin 3 was obtained in the same manner except that the solid phase polymerization time was changed from 30 hours to 10 hours in the synthesis of polyester raw material resin 1.
  • Example 1 Preparation of unstretched polyester film> -Film forming process-
  • the polyester raw material resin 1 was dried to a moisture content of 20 ppm or less and then charged into a hopper of a single-screw kneading extruder having a diameter of 50 mm.
  • the polyester raw material resin 1 was melted at 300 ° C. and extruded from a die through a gear pump and a filter (pore diameter: 20 ⁇ m) under the following extrusion conditions. Note that the dimensions of the die slit were adjusted so that the thickness of the polyester sheet was 4 mm.
  • the thickness of the polyester sheet was measured by an automatic thickness meter installed at the exit of the cast drum.
  • the extrusion of the molten resin was performed under the condition that the pressure fluctuation was 1% and the temperature distribution of the molten resin was 2%. Specifically, the back pressure in the barrel of the extruder is 1% higher than the average pressure in the barrel of the extruder, and the piping temperature of the extruder is 2% higher than the average temperature in the barrel of the extruder. Heated as temperature.
  • the molten resin was extruded onto a cooling cast drum and brought into close contact with the cast drum using an electrostatic application method. For cooling the molten resin, the temperature of the cast drum was set to 25 ° C., and cold air of 25 ° C.
  • An unstretched polyester film (unstretched polyester film 1) having a thickness of 3.5 mm and a film width of 0.7 m was peeled off from the cast drum by a peeling roll disposed opposite to the cast drum.
  • IV Intrinsic viscosity
  • AV Intrinsic viscosity
  • the obtained unstretched polyester film 1 was stretched by sequentially biaxially stretching by the following method to produce a biaxially stretched polyester film 1 having a thickness of 250 ⁇ m and a film width of 1.5 m.
  • the preheating temperature was 110 ° C., and heating was performed so that stretching was possible.
  • Extension part The preheated longitudinally stretched polyester film 1 was stretched laterally by applying tension to the film width direction perpendicular to the longitudinally stretched direction (longitudinal direction) under the following conditions.
  • -Stretching temperature transverse stretching temperature: 120 ° C -Stretch ratio (lateral stretch ratio): 4.4 times-Stretch stress (lateral stretch stress): 18 MPa
  • PET film biaxially stretched polyester film having a thickness of 250 ⁇ m was produced.
  • a sample piece L having a size of 30 mm in the MD direction and 120 mm in the TD direction is obtained, and two reference lines are inserted into the sample piece L so as to have an interval of 100 mm in the TD direction. Then, measurement and calculation were performed, and the obtained value was defined as the heat shrinkage rate in the TD direction.
  • the above operation is performed by cutting out a total of three points, one at the center and two at both ends, with respect to the total film width in the TD direction of the biaxially stretched polyester film.
  • the absolute value was obtained by subtracting the heat shrinkage rate with the larger difference from the heat shrinkage rate at the center, and it was defined as the variation in the heat shrinkage rate in each of the MD direction and the TD direction.
  • the thickness of the obtained biaxially stretched polyester film was determined as follows. Using a contact-type film thickness meter (manufactured by Anritsu Co., Ltd.) for biaxially stretched polyester film, 50 points were sampled at equal intervals over 0.5 m in the longitudinally stretched direction (longitudinal direction), and the film width direction ( After sampling 50 points at equal intervals (50 equal parts in the width direction) over the entire width of the film in the direction perpendicular to the longitudinal direction, the thicknesses of these 100 points were measured. The average thickness of these 100 points was determined and used as the thickness of the polyester film. The obtained thickness is shown in Table 1 below.
  • the hydrolysis resistance of the biaxially stretched polyester film was evaluated from the half elongation time at break of the biaxially stretched polyester film.
  • the biaxially stretched polyester film is stored under conditions of 120 ° C. and relative humidity 100%, and the breaking elongation (%) exhibited by the biaxially stretched polyester film after storage is the breaking elongation exhibited by the biaxially stretched polyester film before storage.
  • the storage time of 50% with respect to (%) was defined as the half elongation time at break. The longer the half elongation time at break, the better the hydrolysis resistance of the biaxially stretched polyester film.
  • the break elongation (%) of the biaxially stretched polyester film is determined by cutting the biaxially stretched polyester film.
  • the obtained sample piece having a size of 1 cm ⁇ 20 cm was obtained by pulling at a chuck interval of 5 cm and 20% / min.
  • X Half elongation at break was less than 80 hours.
  • ⁇ Formation of reflective layer> Preparation of pigment dispersion- Components in the following composition were mixed, and the mixture was subjected to a dispersion treatment for 1 hour by a dynomill type disperser to prepare a pigment dispersion.
  • composition> The above pigment dispersion: 80.0 parts-Polyacrylic resin aqueous dispersion: 19.2 parts (Binder: Jurimer ET410, manufactured by Nippon Pure Chemicals Co., Ltd., solid content: 30% by mass) Polyoxyalkylene alkyl ether: 3.0 parts (Naroacty CL95, manufactured by Sanyo Chemical Industries, solid content: 1% by mass) Oxazoline compound (crosslinking agent) 2.0 parts (Epocross WS-700, manufactured by Nippon Shokubai Chemical Industry Co., Ltd., solid content: 25% by mass) ⁇ Distilled water: 7.8 parts
  • the obtained coating solution for the reflective layer is applied on a biaxially stretched polyester film, dried at 180 ° C. for 1 minute, and as a colored layer, a white layer (light reflecting layer) having an amount of titanium dioxide of 6.5 g / m 2. Formed.
  • ⁇ Back layer> Preparation of back layer coating solution- Components in the following composition were mixed to prepare a back layer coating solution.
  • ⁇ Composition> Ceranate WSA-1070 (binder) 323 parts (acrylic / silicone binder, manufactured by DIC Corporation, solid content: 40% by mass) Oxazoline compound (crosslinking agent) 52 parts (Epocross WS-700, manufactured by Nippon Shokubai Chemical Industry Co., Ltd., solid content: 25% by mass) ⁇ Polyoxyalkylene alkyl ether (surfactant) 32 parts (Naroacty CL95, manufactured by Sanyo Chemical Industries, solid content: 1% by mass) ⁇ Distilled water ... 594 parts
  • back layer coating solution was applied to the side of the biaxially stretched polyester film where the reflective layer and the easy adhesion layer were not formed so that the binder amount was 3.0 g / m 2 in terms of wet coating amount, and 180 Drying was performed at a temperature of 1 ° C. for 1 minute to form a back layer having a dry thickness of 3 ⁇ m.
  • a back sheet was produced as described above.
  • the adhesive tape [The polyester adhesive tape (No. 31B) by Nitto Denko Corporation] was affixed on the surface where the sample's mesh entered. Subsequently, the adhesive tape was peeled off at a 180 degree direction at a stretch. The time from taking out the hot water to peeling off the adhesive tape was within 5 minutes. That is, the evaluation of the adhesion is an evaluation of the adhesion when the coating layer of the sample is in a wet state.
  • the surface of the sample containing the meshes was visually observed, and the number of meshes from which the coating layer was peeled was counted, and this was used as an index for evaluating adhesion as a “peeling rate”.
  • the evaluation criteria are as follows. ⁇ Evaluation criteria> A: The peeling rate was less than 1%. ⁇ : The peel rate was 1% or more and less than 5%. (Triangle
  • Example 2 In Example 1, by changing the solid phase polymerization time from 30 hours to 12 hours and changing the IV of the polyester film from 0.80 to 0.75, the variation in crystallinity in the film width direction of the polyester film A biaxially stretched polyester film (PET film) having a thickness of 250 ⁇ m was produced in the same manner as in Example 1 except that 0.8 was changed from 0.8% to 2.2%, and a back sheet was further produced. Measurement and evaluation were performed.
  • PET film biaxially stretched polyester film having a thickness of 250 ⁇ m
  • T heat setting; DSC pre-peak temperature
  • PET film biaxially stretched polyester film
  • Example 5 In Example 1, except that the variation of crystallinity in the film width direction of the polyester film was changed from 0.8% to 4.8% by not using the infrared heater used in the heat setting zone. In the same manner as in No. 1, a biaxially stretched polyester film (PET film) having a thickness of 250 ⁇ m was produced, and a back sheet was further produced and measured and evaluated.
  • PET film biaxially stretched polyester film
  • Example 6 Example 7
  • the thickness was changed to the thickness shown in Table 1 below, and the rotational speed of the extruder was adjusted, so that the thickness of the polyester film was changed from 250 ⁇ m to 180 ⁇ m and 350 ⁇ m.
  • a biaxially stretched polyester film PET film
  • PET film back sheet was further prepared, and measurement and evaluation were performed.
  • Example 8 In Example 1, except that the residence time in the heat setting part for performing the heat setting step of the transverse stretching step was changed from 25 seconds to 5 seconds and 50 seconds, the same as in Example 1, 2 with a thickness of 250 ⁇ m.
  • An axially stretched polyester film (PET film) was prepared, a back sheet was further prepared, and measurement and evaluation were performed.
  • Example 10 to 18 In the “film forming step” of Example 1, after the polyester raw resin was dried and charged into the hopper, the melted and kneaded polyester raw resin was added to the cylinder of the uniaxial kneading extruder as shown in Table 1 below.
  • a biaxial shaft having a thickness of 250 ⁇ m was obtained in the same manner as in Example 1 except that the polyester raw material resin 1 was changed to the following polyester raw material resins 4 to 9 with or without the addition of the end-capping material described.
  • a stretched polyester film (PET film) was produced, a back sheet was further produced, and measurement and evaluation were performed.
  • TMA trimellitic acid
  • Example 20 a biaxially stretched polyester film (PET film) having a thickness of 250 ⁇ m was produced, and a back sheet was further produced and measured and evaluated.
  • Example 10 Other than having changed the variation in the maximum film surface temperature in the film width direction from 0.9 ° C to 0.6 ° C by changing the temperature from °C to 185 ° C and increasing the speed of the hot air from the hot air blowing nozzle of the heat fixing part
  • PET film biaxially stretched polyester film having a thickness of 250 ⁇ m was produced, and a back sheet was further produced and measured and evaluated.
  • Example 1 In Example 1, the solid phase polymerization time was changed from 30 hours to 10 hours, so that the IV of the polyester film was changed to 0.72, and the biaxial stretching with a thickness of 250 ⁇ m was performed in the same manner as in Example 1. A polyester film (PET film) was produced, a back sheet was further produced, and measurement and evaluation were performed.
  • PET film PET film
  • T heat setting; DSC pre-peak temperature
  • Example 4 In Example 1, the use of the infrared heater used in the heat setting zone was stopped, and further, the variation in the crystallinity in the film width direction of the polyester film was reduced from 0.8% by reducing the wind speed of the hot air coming out of the hot air blowing nozzle.
  • a biaxially stretched polyester film (PET film) having a thickness of 250 ⁇ m was prepared in the same manner as in Example 1 except that the content was changed to 5.3%, and a back sheet was further prepared and measured and evaluated. .
  • Comparative Example 5 In Example 1, the variation in crystallinity in the film width direction of the polyester film was changed from 0.8% to 0.1% by changing the surface temperature of the infrared heater used in the heat setting zone from 450 ° C.
  • T heat setting; DSC pre-peak temperature
  • Example 2 Other than having changed the maximum film surface temperature variation in the film width direction from 0.9 ° C to 3.4 ° C by changing the temperature from 200 ° C to 200 ° C and weakening the wind speed of the hot air from the hot air blowing nozzle of the heat fixing part
  • PET film biaxially stretched polyester film having a thickness of 250 ⁇ m was produced, and a back sheet was further produced and measured and evaluated.
  • TMA Trimellitic acid (trifunctional carboxylic acid)
  • BTC benzenetetracarboxylic acid (tetrafunctional carboxylic acid)
  • CI Stabaxol P100 (carbodiimide compound) manufactured by Rhein Chemie EP: Khajura E10P (epoxy compound) manufactured by Hexion Specialty Chemicals
  • Example 19 A tempered glass having a thickness of 3 mm, an EVA sheet (SC50B manufactured by Mitsui Chemicals Fabro Co., Ltd.), a crystalline solar cell, an EVA sheet (SC50B manufactured by Mitsui Chemicals Fabro Co., Ltd.), and Examples 1 to 18
  • the back sheets prepared in Step 1 were superposed and bonded to EVA by hot pressing using a vacuum laminator (manufactured by Nisshinbo Co., Ltd., vacuum laminating machine) to produce a crystalline solar cell module.
  • the back sheet was disposed such that the easy-adhesive layer was in contact with the EVA sheet, and adhesion was performed by the method described below.
  • ⁇ Adhesion method> Using a vacuum laminator, vacuum was applied at 128 ° C. for 3 minutes, and then pressure was applied for 2 minutes to temporarily bond. Thereafter, the main adhesion treatment was performed in a dry oven at 150 ° C. for 30 minutes.
  • the polyester film of the present invention can be suitably used for applications that require excellent weather resistance, such as solar cell protective sheets. Especially, it is suitable for uses, such as a back surface protection sheet (what is called a back sheet) arrange
  • a back surface protection sheet what is called a back sheet

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Abstract

従来に比べて傷の発生が少なく耐加水分解性に優れた2軸延伸ポリエステルフィルムを提供する。1m以上のフィルム幅を有すると共に、固有粘度(IV)値が0.70dL/g以上であり、示差走査熱量測定(DSC)で測定されるプレピーク温度が160℃以上210℃以下であり、前記フィルム幅方向における結晶化度のバラツキが0.3%以上5.0%以下の2軸延伸ポリエステルフィルムである。

Description

2軸延伸ポリエステルフィルム及びその製造方法、太陽電池用バックシート、並びに太陽電池モジュール
 本発明は、2軸延伸ポリエステルフィルム及びその製造方法、太陽電池用バックシート、並びに太陽電池モジュールに関する。
 ポリエステルは、電気絶縁用途や光学用途などの種々の用途に適用されている。そのうち、電気絶縁用途として、近年では特に、太陽電池の裏面保護用シート(いわゆるバックシート)などの太陽電池用途が注目されている。
 その一方、ポリエステルは通常、その表面にカルボキシ基や水酸基が多く存在しており、水分が存在する環境条件下では加水分解反応を起こしやすく、経時で劣化する傾向がある。例えば太陽電池モジュールが一般に使用される設置環境は、屋外等の常に風雨に曝されるような環境であり、加水分解反応が進行しやすい条件に曝されるため、ポリエステルを太陽電池用途に適用するときには、ポリエステルの加水分解性が抑制されていることは重要な性状の一つである。
 また、一般に溶融押出後に冷却されたシート状のポリエステルを延伸して所望厚のポリエステルフィルムを作製しようとする場合、延伸後にある程度高い温度で熱を与えて結晶化させる、いわゆる熱固定が行なわれる。この熱固定は、結晶化度を高め残留歪みを除去する点から、通常は230~240℃程度の温度域で行なわれる。ところが、耐加水分解性を高める観点からは、熱固定時の温度は低い方が望ましい。また、ポリエステルフィルムの製造過程では、加熱搬送時に種々の原因でシワやスリキズ等が生じやすい傾向がある。
 上記状況に関連する技術として、寸法安定化の点から、ポリエステルフィルムに金属又は金属系酸化物を含む層が設けられた積層体が開示されている(例えば、特開2010-52416号公報参照)。
 また、フィルム幅方向の比重変化量の最大値が0.13%以下であり、長手方向及び幅方向の熱収縮率が3%以下である延伸ポリエステルフィルムが開示されており(例えば、特開2004-18784号公報参照)、長手方向に延伸したフィルムを幅方向に延伸し熱固定する際にフィルム長手方向に弓なり状に変形するボーイング現象が抑えられるとされている。ボーイング現象は、フィルム幅方向の均一を乱す一因である。
 ポリエステルの耐加水分解性を高めるためには、熱固定の際の加熱温度を下げることが有効に働くといえるが、例えば熱固定時の温度(熱固定温度)を例えば210℃以下に下げた温度領域にすると、ポリエステルフィルムは、工程中の乾燥やフィルム貼り合わせに際し、フィルム幅方向において端部に比べて中央部が弛みやすく、端部と中央部との間の弛み差により搬送時にシワやスリキズ等が生じやすい。
 ポリエステルに形成された皺や擦り傷は、耐加水分解を損なう傾向にあり、従来以上の長期耐久性を実現するには、搬送時の皺や擦り傷が発生しにくい方法を確立することが不可欠である。
 本発明は、上記に鑑みなされたものであり、従来に比べて傷の発生が少なく耐加水分解性に優れた2軸延伸ポリエステルフィルム及びその製造方法、長期での耐久性能に優れた太陽電池用バックシート、並びに長期に亘り安定的な発電性能が得られる太陽電池モジュールを提供することを目的とし、該目的を達成することを課題とする。
 本発明は、フィルムの幅方向端部に比べて中央部が弛みやすい原因が、フィルム幅方向における結晶化度のバラツキに伴なう幅方向の熱収縮率のバラツキにあるとの知見を得、かかる知見に基づいて達成されたものである。
 前記課題を達成するための具体的手段は以下の通りである。
 <1> 1m以上のフィルム幅を有すると共に、固有粘度(IV)が0.70dL/g以上であり、示差走査熱量測定(DSC)で測定されるプレピーク温度が160℃以上210℃以下であり、前記フィルム幅方向における結晶化度のバラツキが0.3%以上5.0%以下である2軸延伸ポリエステルフィルムである。
 <2> 固有粘度(IV)が0.75dL/g以上である前記<1>に記載の2軸延伸ポリエステルフィルムである。
 <3> 前記フィルム幅方向において、該フィルム幅方向に直交する方向の熱収縮率のバラツキと該フィルム幅方向と平行な方向の熱収縮率のバラツキとが共に0.03%以上0.50%以下である前記<1>又は前記<2>に記載の2軸延伸ポリエステルフィルムである。
 <4> 厚みが180μm以上350μm以下である前記<1>~前記<3>のいずれか1つに記載の2軸延伸ポリエステルフィルムである。
 <5> カルボン酸基の数と水酸基の数との合計が3以上である多官能モノマーに由来する構成単位を含む前記<1>~前記<4>のいずれか1つに記載の2軸延伸ポリエステルフィルムである。
 <6> カルボン酸基の数と水酸基の数との合計が3以上である多官能モノマーに由来する構成単位を含み、前記多官能モノマーに由来の構成単位の含有比率が、ポリエステル中の全構成単位に対して、0.005モル%以上2.5モル%以下である前記<1>~前記<5>のいずれか1つに記載の2軸延伸ポリエステルフィルムである。
 <7> 更に、オキサゾリン系化合物、カルボジイミド化合物、及びエポキシ化合物から選ばれる末端封止剤に由来する構造部分を含む前記<1>~前記<6>のいずれか1つに記載の2軸延伸ポリエステルフィルムである。
 <8> 前記末端封止剤に由来する構造部分の含有比率が、ポリエステルの全質量に対して、0.1質量%以上5質量%以下である前記<7>に記載の2軸延伸ポリエステルフィルムである。
 <9> ポリエステル原料樹脂をシート状に溶融押出し、キャスティングドラム上で冷却してポリエステルフィルムを成形するフィルム成形工程と、成形された前記ポリエステルフィルムを長手方向に縦延伸する縦延伸工程と、前記縦延伸後のポリエステルフィルムを前記長手方向に直交する幅方向に横延伸する横延伸工程と、を含むと共に、
 前記横延伸工程は、縦延伸後のポリエステルフィルムを延伸可能な温度に予熱する予熱工程と、予熱された前記ポリエステルフィルムを前記長手方向と直交する幅方向に緊張を与えて横延伸する延伸工程と、前記縦延伸及び前記横延伸を行なった後の前記ポリエステルフィルムの最高到達膜面温度を160℃以上210℃以下の範囲に制御しながら、前記幅方向における最高到達膜面温度のバラツキを0.5℃以上5.0℃以下として加熱し結晶化させて熱固定する熱固定工程と、前記熱固定されたポリエステルフィルムを加熱し、ポリエステルフィルムの緊張を緩和する熱緩和工程と、熱緩和後のポリエステルフィルムを冷却する冷却工程と、を含む、2軸延伸ポリエステルフィルムの製造方法である。
 <10> 前記熱固定工程は、ポリエステルフィルムの幅方向端部を選択的に、該ポリエステルフィルムの少なくとも片側から加熱する前記<9>に記載の2軸延伸ポリエステルフィルムの製造方法である。
 <11> 前記冷却工程通過後のポリエステルフィルムの厚みが180μm以上350μm以下であって、前記熱固定工程は、加熱されるポリエステルフィルムの加熱面を、前記フィルム成形工程でのキャスティングドラムに接触させた面とし、前記加熱直後における前記加熱面の表面温度が、前記加熱面と反対側の非加熱面の表面温度に比べて、0.5℃以上5.0℃以下の範囲で高くなるように加熱する前記<9>又は前記<10>に記載の2軸延伸ポリエステルフィルムの製造方法である。
 <12> 前記熱固定工程は、ポリエステルフィルムの幅方向端部をヒーターにより輻射加熱する前記<9>~前記<11>のいずれか1つに記載の2軸延伸ポリエステルフィルムの製造方法である。
 <13> 前記熱固定工程は、加熱状態での滞留時間を5秒以上50秒以下とする前記<9>~前記<12>のいずれか1つに記載の2軸延伸ポリエステルフィルムの製造方法である。
 <14> 前記予熱工程、前記延伸工程、及び前記熱緩和工程の少なくとも1つは、ポリエステルフィルムの幅方向端部をヒーターにより輻射加熱する前記<9>~前記<13>のいずれか1つに記載の2軸延伸ポリエステルフィルムの製造方法である。
 <15> 前記ポリエステル原料樹脂は、カルボン酸基の数と水酸基の数との合計が3以上である多官能モノマーを共重合成分として含む前記<9>~前記<14>のいずれか1つに記載の2軸延伸ポリエステルフィルムの製造方法である。
 <16> 前記ポリエステル原料樹脂は、カルボン酸基の数と水酸基の数との合計が3以上である多官能モノマーを共重合成分として含み、前記多官能モノマーに由来の構成単位の前記ポリエステル原料樹脂中における含有比率が、前記ポリエステル原料樹脂中の全構成単位に対して、0.005モル%以上2.5モル%以下である前記<9>~前記<15>のいずれか1つに記載の2軸延伸ポリエステルフィルムの製造方法である。
 <17> 前記フィルム成形工程は、前記ポリエステル原料樹脂に、オキサゾリン系化合物、カルボジイミド化合物、及びエポキシ化合物から選ばれる末端封止剤を含める工程を有し、溶融混練により前記末端封止剤と反応した前記ポリエステル原料樹脂を溶融押出する前記<9>~前記<16>のいずれか1つに記載の2軸延伸ポリエステルフィルムの製造方法である。
 <18> 前記末端封止剤の含有量が、前記ポリエステル原料樹脂の全質量に対して、0.1質量%以上5質量%以下である前記<17>に記載の2軸延伸ポリエステルフィルムの製造方法である。
 <19> 前記<1>~前記<8>のいずれか1つに記載の2軸延伸ポリエステルフィルムを含む太陽電池用バックシートである。
 <20> 太陽光が入射する透明性の基板と、前記基板の一方の側に配された太陽電池素子と、該太陽電池素子の前記基板が配された側と反対側に配された前記<19>に記載の太陽電池用バックシートと、を備えた太陽電池モジュールである。
 本発明によれば、従来に比べて傷の発生が少なく耐加水分解性に優れた2軸延伸ポリエステルフィルム及びその製造方法を提供することができる。また、
 本発明によれば、長期での耐久性能に優れた太陽電池用バックシート、及び長期に亘り安定的な発電性能が得られる太陽電池モジュールを提供することができる。
2軸延伸機の一例を上面から示す上面図である。
 以下、本発明のポリエステルフィルム及びその製造方法について詳細に説明し、該説明をもとに本発明の太陽電池用バックシート及び太陽電池モジュールについても説明する。
<ポリエステルフィルム>
 本発明のポリエステルフィルムは、1m以上のフィルム幅を有すると共に、固有粘度(IV)値が0.70dL/g以上であり、示差走査熱量測定(DSC;Differential scanning calorimetry、以下、「DSC」と略記することがある。)で測定されるプレピーク温度が160℃以上210℃以下であり、前記フィルム幅方向における結晶化度のバラツキを0.3%以上5.0%以下の範囲として構成されたものである。
 ポリエステルフィルムの耐加水分解性は、延伸後に結晶化させて熱固定する場合の熱固定温度が一般に230℃~240℃程度と高かったために不充分であったところ、耐加水分解性の向上の観点からは、熱固定時での熱固定温度は膜温で160~210℃に制御されることが有効である。ところが、熱固定温度を210℃以下に下げて設定すると、製造工程中にポリエステルフィルムの中央部が幅方向端部に比べて弛みやすくなり、その端部と中央部との弛み差により搬送時に皺や擦り傷が生じやすくなるという不具合がある。
 製造工程において、フィルムの中央部が幅方向端部に比べて弛みやすい要因として、幅方向における結晶化度のバラツキ、すなわちフィルム中央部の結晶化度に比べて端部の結晶化度が低いことによる幅方向の熱収縮率のバラツキにあると推定される。具体的には、フィルムの端部に比べて中央部の熱収縮率が小さくなる。このようにフィルム幅方向に熱収縮率に差が生じる場合、フィルム中央部の方が端部に比べて収縮し難いため、フィルム中央部が端部に比べて弛んでしまう。そこで、本発明においては、ポリエステルの固有粘度(IV)を0.70dL/g以上とし、ポリエステルフィルムの幅方向における結晶化度のバラツキ(=フィルム中央部の結晶化度-フィルム端部の結晶化度)を0.3%以上5.0%以下にすることで、IVを高くすると結晶化を遅らせられ、結晶化度のバラツキが小さく抑えられるので、耐加水分解性が向上し、製造工程中にフィルムの幅方向端部と中央部との弛みに差が生じ難くなる。これにより、搬送中でのポリエステルフィルムにおける皺や擦り傷の発生が抑えられる。
 なお、上記の製造工程としては、例えば、製膜後の乾燥工程や、貼り合せたい2種以上のフィルムを金属ロールに搬送しながら所定の温度まで加熱し、接着剤や粘着剤等を塗布してフィルム同士を貼り合わせる貼合工程などである。
 また、上記のように通常は熱固定温度は230~240℃とされるが、横軸に熱固定温度、縦軸に結晶化度(該温度で20秒保持したときに到達する結晶化度)をとってプロットすると、熱固定温度が230~240℃のときの結晶化度の変化に比べ、熱固定温度が160~210℃のときの結晶化度の変化が大きく、その温度依存性は大きい。一方で、テンターではクリップから熱が逃げる影響で、少なからずフィルムの中央部に比べて端部の膜温が低くなる傾向がある。その影響でフィルム端部では、熱固定温度がフィルム幅方向における中央部に比べて低くなる。よって、熱固定温度を160~210℃の低めの温度領域にすることで、フィルム幅方向における中央部と端部との熱固定温度の差の影響が結晶化度の差としても現れやすくなるので、フィルム幅方向において、結晶化度のバラツキは大きくなる傾向になる(中央部に比べて端部の結晶化度が小さくなる)。つまり、熱固定温度を下げて耐加水分解性を高めようとすると、フィルム面内における結晶化度の変化が大きくなるが、IV値を0.70以上にすることで、ポリエステルの分子鎖が動き難くなるので、結晶化を起きにくくすることができる。これより、比較的厚膜に成形しながらも、フィルム幅方向の結晶化度のバラツキが抑制され、擦り傷等の傷の発生が防止され、耐加水分解性に優れる。
 本発明のポリエステルフィルムでは、固有粘度(IV)を0.70dL/g以上の比較的高い範囲とする。上記のように、IVが0.70dL/gを下回ると結晶化が比較的進みやすく、フィルム面にキズができやすい。そのため、耐加水分解性を高めるために熱固定時の加熱温度を例えば210℃以下に下げても、良好な耐加水分解性が得られない。
 耐加水分解性をより高めて耐候性を向上させる観点から、IV値としては、0.75dL/g以上が好ましく、0.78dL/g以上がより好ましく、0.80dL/g以上が更に好ましい。具体的には、IV値は、0.70dL/g以上0.90dL/g以下であることが好ましく、0.75dL/g以上0.90dL/g以下であることがより好ましく、0.75dL/g以上0.85dL/g以下であることが更に好ましく、0.78dL/g以上0.85dL/g以下であることが最も好ましい。
 また、示差走査熱量測定(DSC)で測定したときのプレピーク温度は、160℃以上210℃以下の範囲とする。ここでいうDSCの「プレピーク温度」は、DSC測定したときに最初に現れるピークの温度であり、一般に熱固定時におけるポリエステルフィルムの最高到達膜面温度(熱固定温度)に相当する。
 DSCのプレピーク温度が160℃未満であると、熱固定温度が低過ぎて熱固定が充分に行なえず、結晶化度のバラツキが大きくなり、ひいては熱収縮率差が大きくなる。すなわち、フィルム中央部の弛みが大きくなりキズが発生する。また、DSCのプレピーク温度が210℃を超えると、IV値は高まるものの、耐加水分解性が低下し、長期に亘る耐久性能の点で劣る。
 DSCのプレピーク温度としては、上記同様の理由から、170℃以上200℃以下がより好ましく、175℃以上195℃以下が更に好ましい。
 前記DSCのプレピーク温度は、示差走査熱量測定 (Differential scanning calorimetry)で常法により求められる値である。
 次に、フィルム幅方向における結晶化度のバラツキについては、0.3%以上5.0%以下の範囲とする。結晶化度の変化は、熱収縮率に変化を来たし、フィルム端部に比べフィルム中央部での結晶化度が高くなる傾向があり、ポリエステルフィルムにおいて、幅方向における中央部において熱収縮率が端部に比べて小さくなる。したがって、結晶化度のバラツキが0.3%に満たないと、フィルム中央部の弛みがほとんどなくなるため、フィルム中央部にテンションがかかりすぎて搬送時にシワが生じやすくなる。また、結晶化度のバラツキが5.0%を超えると、フィルム幅方向の中央部において大きく弛み、幅方向端部と中央部とにおける弛み差により搬送時にシワや擦り傷等が生じやすくなる。傷等がフィルム面に発生すると、耐候性が損なわれる。
 前記結晶化度のバラツキは、上記と同様の理由から、0.5%以上3.0%以下が好ましく、0.6%以上1.5%以下がより好ましく、0.7%以上1.3%以下が更に好ましい。
 フィルム幅方向における結晶化度のバラツキは、フィルム長手方向と直行する幅方向におけるフィルム全幅に対して、中央部1点、両端2点の合計3点を切出し、結晶化度を測定し、中央部の結晶化度から両端の結晶化度のうち値の小さい方の結晶化度を減算することにより算出される。
 結晶化度は、フィルムの密度から算出される値である。すなわち、フィルムの密度X(g/cm)、結晶化度0%での密度Y(g/cm)、結晶化度100%での密度Z(g/cm)を用いて、下記の計算式により導出される結晶化度Xc(%)である。密度の測定は、JIS K7112に準じて行なうことができる。
  Xc={Z×(X-Y)}/{X×(Z-Y)}×100
 上記のような結晶化度のバラツキは、フィルム幅長が1m以上である場合に顕著に生じやすい。フィルム幅長が1m以上の大サイズになると、クリップ等で握持される端部での温度変化が大きいのに対し、中央付近では温度変化を生じにくいため、中央付近と端部とで結晶化度の差が拡がり、中央付近の結晶化度がより大きくなり更に弛みやすくなる。
 さらに、本発明のポリエステルフィルムの熱収縮率(加熱条件:150℃で30分間の加熱)は、2.0%以下であることが好ましい。熱収縮率は、後述するように、横延伸工程における熱固定及び/又は熱緩和の各工程での加熱温度(T熱固定及び/又はT熱緩和)を制御することによって上記範囲に調整することができる。
 ポリエステルは一般に、ガラスに比べて熱膨張係数や吸湿膨張係数が大きいため、温湿度変化で応力がかかりやすくひび割れや層の剥がれを招来しやすい傾向があるが、熱収縮率が上記範囲内であることで、ポリエステルフィルムに貼り付けられた機能性の層やシートの剥離やポリエステルフィルムに塗布形成された層のひび割れ等を防止することができる。
 その中では、熱収縮率は、1.0%以下がより好ましく、0.5%以下がさらに好ましい。
 また、本発明のポリエステルフィルムは、フィルム幅方向〔長尺状のフィルムを搬送しながら延伸等して製造する場合はその搬送方向(MD方向)と直交する方向(TD方向)〕において、該フィルム幅方向に直交する方向(製造時のMD方向)の熱収縮率のバラツキと、該フィルム幅方向と平行な方向(製造時のTD方向)の熱収縮率のバラツキとが、ともに0.03%以上0.50%以下の範囲であることが好ましい。熱収縮率のバラツキが0.03%以上であると、搬送時のシワの点で有利である。また、熱収縮率のバラツキが0.50%以下であると、フィルム幅方向における弛み差が抑制され、弛み差に伴なう搬送時のシワや擦り傷等の発生を防止することができる。
 前記熱収縮率のバラツキは、上記の結晶化度のバラツキを0.3%以上5.0%以下の範囲に調節することによって調整することができる。
 前記熱収縮率のバラツキとしては、上記と同様の理由から、0.04%以上0.30%以下の範囲がより好ましく、0.04%以上0.10%以下の範囲が更に好ましく、0.04%以上0.08%以下の範囲が最も好ましい。
 本発明における熱収縮率とは、150℃で30分間の処理前後でのポリエステルフィルムの収縮率(単位%;=(処理前のフィルム長-処理後のフィルム長)/処理前のフィルム長×100)である。熱収縮率は、フィルム幅方向において、測定点の収縮量(伸縮長さ)としてMD方向の伸縮を観るかTD方向の伸縮を観るかで二通りの値がある。
 フィルム幅方向における熱収縮率のバラツキは、フィルム長手方向(製造時のMD方向)に直交する幅方向におけるフィルム全幅に対して、中央部1点、両端2点の合計3点を切出し、熱収縮率を測定し、中央部の熱収縮率から両端の熱収縮率のうち中央部の熱収縮率との差が大きい方の熱収縮率を減算し、絶対値を計算することにより算出される。このとき、収縮量を測定する方向によって、MD方向とTD方向との2種類をそれぞれ求めることができる。
 本発明のポリエステルフィルムの厚みとしては、180μm以上350μm以下の範囲であることが好ましい。厚みが上記範囲となる比較的厚手に製膜されるときは、フィルム厚み方向において温度分布が生じやすく、結晶化度のバラツキが発生しやすいところ、本発明では、結晶化度のバラツキが抑制され、傷の発生を防いで耐加水分解性をより効果的に向上させることができる。
 上記と同様の理由から、厚みは、200μm以上320μm以下の範囲がより好ましく、200μm以上290μm以下の範囲が更に好ましい。
 本発明のポリエステルフィルムの末端カルボキシル基の量(末端COOH量;AV)としては、5eq/トン以上21eq/トン以下が好ましい。末端COOH量は、6eq/トン以上20eq/トン以下がより好ましく、7eq/トン以上19eq/トン以下が更に好ましい。
 なお、本明細書中において、「eq/トン」は1トンあたりのモル当量を表す。
 AVは、ポリエステルをベンジルアルコール/クロロホルム(=2/3;体積比)の混合溶液に完全溶解させ、指示薬としてフェノールレッドを用い、基準液(0.025N KOH-メタノール混合溶液)で滴定し、その適定量から算出される値である。
 本発明のポリエステルフィルムは、ジカルボン酸成分とジオール成分とを共重合させて合成されるものである。ジカルボン酸成分及びジオール成分の詳細については、後述する。また、本発明のポリエステルフィルムは、カルボン酸基の数(a)と水酸基の数(b)との合計(a+b)が3以上である多官能モノマー(以下、「3官能以上の多官能モノマー」又は単に「多官能モノマー」ともいう。)に由来する構成単位を含むものであることが好ましい。
 本発明のポリエステルフィルムは、後述のように、例えば(A)ジカルボン酸成分と(B)ジオール成分とを周知の方法でエステル化反応及び/又はエステル交換反応させることによって得ることができ、更に好ましくは、これに3官能以上の多官能モノマーを共重合させて得られる。ジカルボン酸成分、ジオール成分、及び多官能モノマー等の例示や好ましい態様などの詳細については、後述する通りである。
~多官能モノマーに由来の構成単位~
 カルボン酸基の数(a)と水酸基の数(b)との合計(a+b)が3以上である多官能モノマーに由来の構成単位としては、後述するように、カルボン酸基の数(a)が3以上のカルボン酸並びにこれらのエステル誘導体や酸無水物等、水酸基数(b)が3以上の多官能モノマー、並びに「一分子中に水酸基とカルボン酸基の両方を有し、カルボン酸基の数(a)と水酸基の数(b)との合計(a+b)が3以上であるオキシ酸類」などを挙げることができる。これらの例示及び好ましい態様などの詳細については、後述する通りである。
 また、前記カルボン酸のカルボキシ末端、又は前記「一分子中に水酸基とカルボン酸基の両方を有する多官能モノマー」のカルボキシ末端に、l-ラクチド、d-ラクチド、ヒドロキシ安息香酸などのオキシ酸類及びその誘導体、そのオキシ酸類が複数個連なったもの等を付加させたものも好適である。
 これらは、一種単独で用いても、必要に応じて、複数種を併用してもよい。
 本発明のポリエステルフィルムにおいて、前記3官能以上の多官能モノマーに由来の構成単位の含有比率が、ポリエステルフィルム中の全構成単位に対して、0.005モル%以上2.5モル%以下であることが好ましい。多官能モノマーに由来の構成単位の含有比率は、より好ましくは0.020モル%以上1モル%以下であり、更に好ましくは0.025モル%以上1モル%以下であり、更に好ましくは0.035モル%以上0.5モル%以下であり、特に好ましくは0.05モル%以上0.5モル%以下であり、最も好ましくは0.1モル%以上0.25モル%以下である。
 ポリエステルフィルム中に3官能以上の多官能モノマーに由来の構成単位が存在することで、3官能以上の多官能モノマーに由来の構成単位からポリエステル分子鎖を枝分かれされた構造が得られ、ポリエステル分子間の絡み合いを促すことができる。その結果、高温高湿環境下に曝されてポリエステル分子が加水分解し分子量が低下しても、ポリエステル分子間に絡み合いが形成されていることにより、ポリエステルフィルムの脆化が抑制され、より優れた耐候性が得られる。さらに、このような絡み合いは、熱収縮の抑制にも有効である。これは、上記のポリエステル分子の絡み合いによりポリエステル分子の運動性が低下するため、熱で分子が収縮しようとしても収縮できず、ポリエステルフィルムの熱収縮が抑制されたものと推定される。
 また、3官能以上の多官能モノマーを構成単位として含むことにより、エステル化反応後の重縮合において用いられなかった官能基がポリエステルフィルム上に塗布形成される塗布層中の成分と水素結合、共有結合することで、塗布層とポリエステルフィルムとの密着性がより良好に保たれ、剥離の発生を効果的に防ぐことができる。太陽電池用バックシートに用いられるポリエステルフィルムは、易接着層などの塗布層が塗布形成された後にEVA等の封止剤と密着されるが、屋外等の風雨に曝されるような環境下に長時間置かれた場合においても、剥がれ難い良好な密着性が得られる。
 したがって、3官能以上の多官能モノマーに由来の構成単位の含有比率が0.005モル%以上であることで、耐候性、低熱収縮性、及びポリエステルフィルム上に塗布形成される塗布層との密着力がさらに向上し易い。また、3官能以上の多官能モノマーに由来の構成単位の含有比率が2.5モル%以下であることで、3官能以上の多官能モノマーに由来の構成単位は嵩高いため、結晶形成し難くなるのが抑制される。その結果として、結晶を介して形成される低移動成分の形成を促し、加水分解性が低下するのを抑制することができる。さらに、3官能以上の多官能モノマーに由来の構成単位の嵩高さにより、フィルム表面の微細凹凸量が増えるためアンカー効果が発現しやすく、ポリエステルフィルムと該フィルム上に塗布形成される塗布層との密着が向上する。また、当該嵩高さにより、増加する自由体積(分子間の隙間)が抑制され、大きな自由体積中をポリエステル分子がすり抜けることで発生する熱収縮を抑制することができる。また、3官能以上の多官能モノマーに由来の構成単位の添加過剰に伴なうガラス転移温度(Tg)の低下も抑制され、耐候性の低下防止にも有効である。
~末端封止剤に由来する構造部分~
 本発明のポリエステルフィルムは、更に、オキサゾリン系化合物、カルボジイミド化合物、及びエポキシ化合物から選ばれる末端封止剤に由来する構造部分を有していることが好ましい。なお、「末端封止剤に由来する構造部分」とは、末端封止剤がポリエステル末端のカルボン酸と反応して末端に結合している構造をさす。
 末端封止剤がポリエステルフィルム中に含められると、末端封止剤はポリエステル末端のカルボン酸と反応し、ポリエステル末端に結合して存在するため、末端COOH量(AV値)を、既述の好ましい範囲など所望とする値に安定的に維持し易くなる。すなわち、末端カルボン酸により促進されるポリエステルの加水分解が抑制され、耐候性を高く保つことができる。また、ポリエステル末端に結合して分子鎖の末端部分が嵩高くなり、フィルム表面の微細凹凸量が増えるため、アンカー効果が発現しやすくなり、ポリエステルフィルムと該フィルム上に塗布形成される塗布層との密着が向上する。さらに、末端封止剤は嵩高く、ポリエステル分子が自由体積中をすり抜けて移動するのが抑制される。その結果、分子の移動を伴なう熱収縮を抑制する効果も有する。
 なお、末端封止剤とは、ポリエステルの末端のカルボキシル基と反応し、ポリエステルのカルボキシル末端量を減少させる添加剤である。
 末端封止剤は、1種単独で用いられていてもよく、2種以上を組合せて用いてもよい。
 末端封止剤は、ポリエステルフィルムの質量に対して、0.1質量%以上5質量%以下の範囲で含有されていることが好ましく、より好ましくは0.3質量%以上4質量%以下であり、さらに好ましくは0.5質量%以上2質量%以下である。
 ポリエステルフィルム中における末端封止剤の含有比率が0.1質量%以上であることで、塗布層との密着が良好になると共に、AV低下効果による耐候性向上を達成できる上、低熱収縮性も付与することができる。また、ポリエステルフィルム中における末端封止剤の含有比率が5質量%以下であると、塗布層との密着が良好になると共に、末端封止剤の添加によるポリエステルのガラス転移温度(Tg)の低下が抑制され、これによる耐候性の低下や熱収縮の増加を抑制することができる。これは、Tgが低下した分、相対的にポリエステルの反応性が増加することで生じる加水分解性の増加を抑制したり、Tg低下で増加するポリエステル分子の運動性が増加し易くなることで生じる熱収縮が抑制されるためである。
 本発明における末端封止剤としては、カルボジイミド基、エポキシ基、又はオキサゾリン基を有する化合物が好ましい。末端封止剤の具体例としては、カルボジイミド化合物、エポキシ化合物、オキサゾリン系化合物などを好適に挙げることができる。
 カルボジイミド基を有する前記カルボジイミド化合物は、1官能性カルボジイミドと多官能性カルボジイミドがある。1官能性カルボジイミドとしては、例えば、ジシクロヘキシルカルボジイミド、ジイソプロピルカルボジイミド、ジメチルカルボジイミド、ジイソブチルカルボジイミド、ジオクチルカルボジイミド、t-ブチルイソプロピルカルボジイミド、ジフェニルカルボジイミド、ジ-t-ブチルカルボジイミド及びジ-β-ナフチルカルボジイミドなどが挙げられ、好ましくはジシクロヘキシルカルボジイミドやジイソプロピルカルボジイミドである。
 また、多官能性カルボジイミドとしては、重合度3~15のポリカルボジイミドが好ましい。ポリカルボジイミドは、一般に「-R-N=C=N-」等で表される繰り返し単位を有し、前記Rは、アルキレン、アリーレン等の2価の連結基を表す。このような繰り返し単位としては、例えば、1,5-ナフタレンカルボジイミド、4,4'-ジフェニルメタンカルボジイミド、4,4'-ジフェニルジメチルメタンカルボジイミド、1,3-フェニレンカルボジイミド、2,4-トリレンカルボジイミド、2,6-トリレンカルボジイミド、2,4-トリレンカルボジイミドと2,6-トリレンカルボジイミドの混合物、ヘキサメチレンカルボジイミド、シクロヘキサン-1,4-カルボジイミド、キシリレンカルボジイミド、イソホロンカルボジイミド、ジシクロヘキシルメタン-4,4'-カルボジイミド、メチルシクロヘキサンカルボジイミド、テトラメチルキシリレンカルボジイミド、2,6-ジイソプロピルフェニルカルボジイミド及び1,3,5-トリイソプロピルベンゼン-2,4-カルボジイミドなどが挙げられる。
 カルボジイミド化合物は、熱分解によるイソシアネート系ガスの発生が抑えられる点で、耐熱性の高いカルボジイミド化合物が好ましい。耐熱性を高めるためには、分子量(重合度)が高いほど好ましく、より好ましくは、カルボジイミド化合物の末端を耐熱性の高い構造にすることが好ましい。また、ポリエステル原料樹脂を溶融押出する温度を下げることで、カルボジイミド化合物による耐候性の向上効果及び熱収縮の低減効果がより効果的に得られる。
 カルボジイミド化合物を用いたポリエステルフィルムは、温度300℃で30分間保持した際のイソシアネート系ガスの発生量が0~0.02質量%であることが好ましい。イソシアネート系ガスの発生量が0.02質量%以下であると、ポリエステルフィルム中に気泡(ボイド)が生成され難く、したがって応力集中する部位が形成されにくいため、ポリエステルフィルム内に生じやすい破壊や剥離を防ぐことができる。これにより、隣接する材料との間の密着が良好になる。
 ここで、イソシアネート系ガスは、イソシアネート基をもつガスであり、例えば、ジイソプロピルフェニルイソシアネート、1,3,5-トリイソプロピルフェニルジイソシアネート、2-アミノ-1,3,5-トリイソプロピルフェニル-6-イソシアネート、4,4’-ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、及びシクロヘキシルイソシアネートなどが挙げられる。
 エポキシ基を有する前記エポキシ化合物としては、好ましい例として、グリシジルエステル化合物やグリシジルエーテル化合物などが挙げられる。
 グリシジルエステル化合物の具体例としては、安息香酸グリシジルエステル、t-Bu-安息香酸グリシジルエステル、P-トルイル酸グリシジルエステル、シクロヘキサンカルボン酸グリシジルエステル、ペラルゴン酸グリシジルエステル、ステアリン酸グリシジルエステル、ラウリン酸グリシジルエステル、パルミチン酸グリシジルエステル、ベヘン酸グリシジルエステル、バーサティク酸グリシジルエステル、オレイン酸グリシジルエステル、リノール酸グリシジルエステル、リノレイン酸グリシジルエステル、ベヘノール酸グリシジルエステル、ステアロール酸グリシジルエステル、テレフタル酸ジグリシジルエステル、イソフタル酸ジグリシジルエステル、フタル酸ジグリシジルエステル、ナフタレンジカルボン酸ジグリシジルエステル、メチルテレフタル酸ジグリシジルエステル、ヘキサヒドロフタル酸ジグリシジルエステル、テトラヒドロフタル酸ジグリシジルエステル、シクロヘキサンジカルボン酸ジグリシジルエステル、アジピン酸ジグリシジルエステル、コハク酸ジグリシジルエステル、セバシン酸ジグリシジルエステル、ドデカンジオン酸ジグリシジルエステル、オクタデカンジカルボン酸ジグリシジルエステル、トリメリット酸トリグリシジルエステル及びピロメリット酸テトラグリシジルエステル等を挙げられる。
 また、グリシジルエーテル化合物の具体例としては、フェニルグリシジルエ-テル、O-フェニルグリシジルエ-テル、1,4-ビス(β,γ-エポキシプロポキシ)ブタン、1,6-ビス(β,γ-エポキシプロポキシ)ヘキサン、1,4-ビス(β,γ-エポキシプロポキシ)ベンゼン、1-(β,γ-エポキシプロポキシ)-2-エトキシエタン、1-(β,γ-エポキシプロポキシ)-2-ベンジルオキシエタン、2,2-ビス-[р-(β,γ-エポキシプロポキシ)フェニル]プロパン及び2,2-ビス-(4-ヒドロキシフェニル)プロパンや2,2-ビス-(4-ヒドロキシフェニル)メタンなどのビスフェノールとエピクロルヒドリンの反応で得られるビスグリシジルポリエーテルなどが挙げられる。
 前記オキサゾリン化合物としては、オキサゾリン基を有する化合物の中から適宜選択して用いることができるが、その中ではビスオキサゾリン化合物が好ましい。
 ビスオキサゾリン化合物としては、例えば、2,2'-ビス(2-オキサゾリン)、2,2'-ビス(4-メチル-2-オキサゾリン)、2,2'-ビス(4,4-ジメチル-2-オキサゾリン)、2,2'-ビス(4-エチル-2-オキサゾリン)、2,2'-ビス(4,4'-ジエチル-2-オキサゾリン)、2,2'-ビス(4-プロピル-2-オキサゾリン)、2,2'-ビス(4-ブチル-2-オキサゾリン)、2,2'-ビス(4-ヘキシル-2-オキサゾリン)、2,2'-ビス(4-フェニル-2-オキサゾリン)、2,2'-ビス(4-シクロヘキシル-2-オキサゾリン)、2,2'-ビス(4-ベンジル-2-オキサゾリン)、2,2'-p-フェニレンビス(2-オキサゾリン)、2,2'-m-フェニレンビス(2-オキサゾリン)、2,2'-o-フェニレンビス(2-オキサゾリン)、2,2'-p-フェニレンビス(4-メチル-2-オキサゾリン)、2,2'-p-フェニレンビス(4,4-ジメチル-2-オキサゾリン)、2,2'-m-フェニレンビス(4-メチル-2-オキサゾリン)、2,2'-m-フェニレンビス(4,4-ジメチル-2-オキサゾリン)、2,2'-エチレンビス(2-オキサゾリン)、2,2'-テトラメチレンビス(2-オキサゾリン)、2,2'-ヘキサメチレンビス(2-オキサゾリン)、2,2'-オクタメチレンビス(2-オキサゾリン)、2,2'-デカメチレンビス(2-オキサゾリン)、2,2'-エチレンビス(4-メチル-2-オキサゾリン)、2,2'-テトラメチレンビス(4,4-ジメチル-2-オキサゾリン)、2,2'-9,9'-ジフェノキシエタンビス(2-オキサゾリン)、2,2'-シクロヘキシレンビス(2-オキサゾリン)及び2,2'-ジフェニレンビス(2-オキサゾリン)等を例示することができる。これらの中では、ポリエステルとの反応性が良好で耐候性の向上効果が高い観点から、2,2'-ビス(2-オキサゾリン)が最も好ましい。
 ビスオキサゾリン化合物は、本発明の効果を損なわない限り、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
 本発明において、前述又は後述する、3官能以上の多官能モノマー、末端封止剤は、それぞれ一種単独で用いてもよいし、これら両方を組み合わせて用いてもよい。
 本発明のポリエステルフィルムは、上記のIV値、プレピーク温度、及び結晶化度のバラツキを満たし得る方法であればいずれの方法により作製されてもよい。本発明においては、例えば、以下に示す本発明のポリエステルフィルムの製造方法により最も好適に作製することができる。
 以下、本発明のポリエステルフィルムの製造方法について具体的に説明する。
<ポリエステルフィルムの製造方法>
 本発明のポリエステルフィルムの製造方法は、ポリエステル原料樹脂をシート状に溶融押出し、キャスティングドラム上で冷却してポリエステルフィルムを成形するフィルム成形工程と、成形された前記ポリエステルフィルムを長手方向に縦延伸する縦延伸工程と、前記縦延伸後のポリエステルフィルムを前記長手方向に直交する幅方向に横延伸する横延伸工程とを少なくとも設けて構成されると共に、
 前記横延伸工程は、縦延伸後のポリエステルフィルムを延伸可能な温度に予熱する予熱工程と、予熱された前記ポリエステルフィルムを前記長手方向と直交する幅方向に緊張を与えて横延伸する延伸工程と、前記縦延伸及び前記横延伸を行なった後の前記ポリエステルフィルムの最高到達膜面温度を160℃以上210℃以下の範囲に制御しながら、前記幅方向における最高到達膜面温度のバラツキを0.5℃以上5.0℃以下として加熱し結晶化させて熱固定する熱固定工程と、前記熱固定されたポリエステルフィルムを加熱し、ポリエステルフィルムの緊張を緩和する熱緩和工程と、熱緩和後のポリエステルフィルムを冷却する冷却工程とを設けて構成されたものである。
 本発明においては、成形工程で成形され、長手方向に縦延伸された長尺状のポリエステルフィルムを該長手方向に直行する幅方向に横延伸する場合に、あらかじめ縦延伸後のポリエステルを予熱し横延伸するが、該横延伸後に行なう熱固定処理を、縦延伸及び横延伸が行なわれたポリエステルフィルムの最高到達膜面温度を160℃以上210℃以下の範囲に制御しながら、幅方向における最高到達膜面温度のバラツキが0.5℃以上5.0℃以下となるように加熱し、結晶化させるようにすることで、ポリエステルフィルムの固有粘度を0.70dL/g以上としながら、フィルム幅方向における結晶化度のバラツキが小さく抑えられるので、製造過程でのフィルム表面への傷の発生が抑制され、耐加水分解性が高められる。
 ポリエステルフィルム(以下、単にフィルムともいう。)の耐加水分解性は、フィルムに延伸により緊張を与えてポリエステル分子を、分子の長さ方向に伸びた状態にすると好ましい。ここで、延伸は一般に、ロールやクリップ等を備えた装置を用いて、フィルムを搬送すると共に、フィルムの搬送方向の延伸(縦延伸)及び搬送方向と直交する方向の延伸(横延伸)を行なうが、横延伸では、フィルムを、延伸に際してあらかじめフィルムを加熱する予熱部と、フィルムを延伸するためにフィルムに緊張を与える延伸部と、フィルムに緊張を与えたまま加熱する熱固定部と、フィルムの緊張を緩める熱緩和部と、フィルムを冷却する冷却部とに順次搬送することによって延伸処理が行なわれる。
 横延伸してフィルムに緊張が与えられることにより、ポリエステル分子が伸び、フィルムの耐加水分解性は向上する。その一方で延伸時にポリエステル分子同士の分子鎖間も大きくなるため、フィルムの幅方向における熱収縮率が大きくなる傾向にあるが、フィルムが幅1m以上の比較的大サイズである場合に、耐加水分解性のために熱固定時の最高到達膜面温度を160℃以上210℃以下の範囲にすると結晶化度が大きく変化し前記熱収縮率はさらに大きくなりその変動バラツキも拡大するところ、最終的に得られるフィルムのIV値を0.70以上に高めることで結晶化が遅らせられ、フィルム幅方向の結晶化度のバラツキが小さく抑えられる。これにより、フィルムの耐加水分解性は高められ、またフィルムの幅方向端部と中央部との間の弛み差が生じにくくなるため、フィルムの皺や擦り傷の発生が抑えられる。
 また、横延伸後に熱緩和されるが、熱緩和部でフィルムへの緊張が解かれることで、フィルムの寸法安定性を向上することができる。フィルムが縮み、ポリエステル分子同士の分子鎖間が狭まるためと考えられる。このとき、熱緩和され緊張を解くことで耐加水分解性は悪くなる傾向があるが、得られるポリエステルフィルムの固有粘度(IV)が0.70dL/g以上であると、ポリエステル分子は大きくなり分子の動きも鈍くなると推定され、結果として耐加水分解性に優れたものとすることができる。
 本発明では上記のように、緊張が与えられたフィルムを、フィルムの表面の最高到達膜面温度が160℃~210℃となるように加熱して熱固定する。すなわち、フィルムに緊張を与えたまま、160℃~210℃で加熱しておくことで、ポリエステル分子を縮ませることなく結晶化させ、ポリエステル分子を伸びた状態である程度固定化することができ、フィルムの耐加水分解性を向上することができる。このとき、最高到達膜面温度が210℃以下と比較的低いため、耐加水分解性の点では良好なものの、この温度領域では結晶化度の温度依存性が大きく、フィルム内での結晶化度のバラツキが大きくなりやすい。上記のように、最終的に得られるフィルムのIV値を0.70以上に高めることで結晶化が遅らせられ、フィルム幅方向の結晶化度のバラツキは小さく抑えられる。
 以下、本発明のポリエステルフィルムの製造方法の詳細を、フィルム成形工程、縦延伸工程、及び横延伸工程の各工程毎にそれぞれ詳細に説明する。
〔フィルム成形工程〕
 フィルム成形工程では、ポリエステル原料樹脂をシート状に溶融押出し、キャスティングドラム上で冷却してポリエステルフィルムを成形する。本発明においては、固有粘度(IV)が0.70dL/g以上のポリエステルフィルムが好適に成形される。
 ポリエステル原料樹脂を溶融押出する方法、及びポリエステル原料樹脂については、ポリエステル原料樹脂を溶融押出し、さらに冷却して得られるポリエステルフィルムの固有粘度が0.70dL/g以上となる方法ないしポリエステルであれば、特に限定されないが、ポリエステル原料樹脂の合成に用いる触媒や、重合方法等により固有粘度を所望の固有粘度とすることができる。
 まず、ポリエステル原料樹脂について説明する。
(ポリエステル原料樹脂)
 ポリエステル原料樹脂は、ポリエステルフィルムの原料となり、ポリエステルを含んでいる材料であれば、特に制限されず、ポリエステルのほかに、無機粒子や有機粒子のスラリーを含んでいてもよい。また、ポリエステル原料樹脂は、触媒由来のチタン元素を含んでいてもよい。
 ポリエステル原料樹脂に含まれるポリエステルの種類は特に制限されない。
 ジカルボン酸成分と、ジオール成分とを用いて合成してもよいし、市販のポリエステルを用いてもよい。
 ポリエステルを合成する場合は、例えば、(A)ジカルボン酸成分と、(B)ジオール成分とを、周知の方法でエステル化反応及び/又はエステル交換反応させることによって得ることができる。
 (A)ジカルボン酸成分としては、例えば、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スベリン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸、ダイマー酸、エイコサンジオン酸、ピメリン酸、アゼライン酸、メチルマロン酸、エチルマロン酸等の脂肪族ジカルボン酸類、アダマンタンジカルボン酸、ノルボルネンジカルボン酸、イソソルビド、シクロヘキサンジカルボン酸、デカリンジカルボン酸、などの脂環族ジカルボン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、1,4-ナフタレンジカルボン酸、1,5-ナフタレンジカルボン酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸、1,8-ナフタレンジカルボン酸、4,4’-ジフェニルジカルボン酸、4,4’-ジフェニルエーテルジカルボン酸、5-ナトリウムスルホイソフタル酸、フェニルインダンジカルボン酸、アントラセンジカルボン酸、フェナントレンジカルボン酸、9,9’-ビス(4-カルボキシフェニル)フルオレン酸等の芳香族ジカルボン酸などのジカルボン酸もしくはそのエステル誘導体が挙げられる。
 (B)ジオール成分としては、例えば、エチレングリコール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール等の脂肪族ジオール類、シクロヘキサンジメタノール、スピログリコール、イソソルビドなどの脂環式ジオール類、ビスフェノールA、1,3―ベンゼンジメタノール,1,4-ベンゼンジメタノール、9,9’-ビス(4-ヒドロキシフェニル)フルオレン、などの芳香族ジオール類等のジオール化合物が挙げられる。
 前記(A)ジカルボン酸成分として、芳香族ジカルボン酸の少なくとも1種が用いられる場合が好ましい。より好ましくは、ジカルボン酸成分のうち、芳香族ジカルボン酸を主成分として含有する。芳香族ジカルボン酸以外のジカルボン酸成分を含んでもよい。このようなジカルボン酸成分としては、芳香族ジカルボン酸などのエステル誘導体等である。
 なお、「主成分」とは、ジカルボン酸成分に占める芳香族ジカルボン酸の割合が80質量%以上であることをいう。
 また、前記(B)ジオール成分として、脂肪族ジオールの少なくとも1種が用いられる場合が好ましい。脂肪族ジオールとして、エチレングリコールを含むことができ、好ましくはエチレングリコールを主成分として含有する。
 なお、主成分とは、ジオール成分に占めるエチレングリコールの割合が80質量%以上であることをいう。
 ジオール成分(例えばエチレングリコール)の使用量は、ジカルボン酸成分(特に前記芳香族ジカルボン酸(例えばテレフタル酸))及び必要に応じそのエステル誘導体の1モルに対して、1.015~1.50モルの範囲であるのが好ましい。該使用量は、より好ましくは1.02~1.30モルの範囲であり、更に好ましくは1.025~1.10モルの範囲である。該使用量は、1.015以上の範囲であると、エステル化反応が良好に進行し、1.50モル以下の範囲であると、例えばエチレングリコールの2量化によるジエチレングリコールの副生が抑えられ、融点やガラス転移温度、結晶性、耐熱性、耐加水分解性、耐候性など多くの特性を良好に保つことができる。
 本発明におけるポリエステル原料樹脂は、カルボン酸基の数(a)と水酸基の数(b)との合計(a+b)が3以上である多官能モノマーを共重合成分(3官能以上の構成成分)として含むことが好ましい。「多官能モノマーを共重合成分(3官能以上の構成成分)として含む」とは、多官能モノマーに由来の構成単位を含むことを意味する。
 カルボン酸基の数(a)と水酸基の数(b)との合計(a+b)が3以上である多官能モノマーに由来の構成単位としては、以下に示すカルボン酸に由来の構成単位が挙げられる。
 カルボン酸基の数(a)が3以上のカルボン酸(多官能モノマー)の例として、3官能の芳香族カルボン酸としては、例えば、トリメシン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、ナフタレントリカルボン酸、アントラセントリカルボン酸等が、3官能の脂肪族カルボン酸としては、例えば、メタントリカルボン酸、エタントリカルボン酸、プロパントリカルボン酸、ブタントリカルボン酸等が、4官能の芳香族カルボン酸としては、例えば、ベンゼンテトラカルボン酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸、ナフタレンテトラカルボン酸、アントラセンテトラカルボン酸、ペリレンテトラカルボン酸等が、4官能の脂肪族カルボン酸として、例えば、エタンテトラカルボン酸、エチレンテトラカルボン酸、ブタンテトラカルボン酸、シクロペンタンテトラカルボン酸、シクロヘキサンテトラカルボン酸、アダマンタンテトラカルボン酸等が、5官能以上の芳香族カルボン酸として、例えば、ベンゼンペンタカルボン酸、ベンゼンヘキサカルボン酸、ナフタレンペンタカルボン酸、ナフタレンヘキサカルボン酸、ナフタレンヘプタカルボン酸、ナフタレンオクタカルボン酸、アントラセンペンタカルボン酸、アントラセンヘキサカルボン酸、アントラセンヘプタカルボン酸、アントラセンオクタカルボン酸等が、5官能以上の脂肪族カルボン酸として、例えば、エタンペンタカルボン酸、エタンヘプタカルボン酸、ブタンペンタカルボン酸、ブタンヘプタカルボン酸、シクロペンタンペンタカルボン酸、シクロヘキサンペンタカルボン酸、シクロヘキサンヘキサカルボン酸、アダマンタンペンタカルボン酸、アダマンタンヘキサカルボン酸等が挙げられる。
 本発明においては、これらのエステル誘導体や酸無水物等が例として挙げられるが、これらに限定されるものではない。
 また、上述のカルボン酸のカルボキシ末端に、l-ラクチド、d-ラクチド、ヒドロキシ安息香酸などのオキシ酸類及びその誘導体、そのオキシ酸類が複数個連なったもの等を付加させたものも好適に用いられる。
 これらは、1種単独で用いても、必要に応じて、複数種を併用してもよい。
 水酸基数(b)が3以上の多官能モノマーの例として、3官能の芳香族化合物としては、例えば、トリヒドロキシベンゼン、トリヒドロキシナフタレン、トリヒドロキシアントラセン、トリヒドロキシカルコン、トリヒドロキシフラボン、トリヒドロキシクマリンが、3官能の脂肪族アルコールとしては、例えば、グリセリン、トリメチロールプロパン、プロパントリオールが、4官能の脂肪族アルコールとしては、例えば、ペンタエリスリトール等が挙げられる。また、上述の化合物の水酸基末端にジオール類を付加させた化合物も好ましく用いられる。
 これらは、1種単独で用いても、必要に応じて、複数種を併用してもよい。
 また、上記以外の他の多官能モノマーとして、一分子中に水酸基とカルボン酸基の両方を有し、カルボン酸基の数(a)と水酸基の数(b)との合計(a+b)が3以上であるオキシ酸類も挙げられる。このようなオキシ酸類の例としては、ヒドロキシイソフタル酸、ヒドロキシテレフタル酸、ジヒドロキシテレフタル酸、トリヒドロキシテレフタル酸などを挙げることができる。
 また、これらの多官能モノマーのカルボキシ末端に、l-ラクチド、d-ラクチド、ヒドロキシ安息香酸などのオキシ酸類及びその誘導体、そのオキシ酸類が複数個連なったもの等を付加させたものも好適に用いられる。
 これらは、1種単独で用いても、必要に応じて、複数種を併用してもよい。
 本発明におけるポリエステル原料樹脂においては、前記多官能モノマーに由来の構成単位のポリエステル原料樹脂中における含有比率が、ポリエステル原料樹脂中の全構成単位に対して、0.005モル%以上2.5モル%以下であることが好ましい。多官能モノマーに由来の構成単位の含有比率は、より好ましくは0.020モル%以上1モル%以下であり、更に好ましくは0.025モル%以上1モル%以下であり、更に好ましくは0.035モル%以上0.5モル%以下であり、特に好ましくは0.05モル%以上0.5モル%以下であり、最も好ましくは0.1モル%以上0.25モル%以下である。
 ポリエステル原料樹脂中に3官能以上の多官能モノマーに由来の構成単位が存在することで、上記したように、最終的にポリエステルフィルムを成形した場合において、重縮合に用いられなかった官能基がポリエステルフィルム上に塗布形成される塗布層中の成分と水素結合、共有結合することで、塗布層とポリエステルフィルムとの密着性がより良好に保たれ、剥離の発生を効果的に防ぐことができる。また、3官能以上の多官能モノマーに由来の構成単位からポリエステル分子鎖を枝分かれされた構造が得られ、ポリエステル分子間の絡み合いを促すことができる。
 エステル化反応及び/又はエステル交換反応には、従来から公知の反応触媒を用いることができる。該反応触媒としては、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物、亜鉛化合物、鉛化合物、マンガン化合物、コバルト化合物、アルミニウム化合物、アンチモン化合物、チタン化合物、リン化合物などを挙げることができる。通常、ポリエステルの製造方法が完結する以前の任意の段階において、重合触媒としてアンチモン化合物、ゲルマニウム化合物、チタン化合物を添加することが好ましい。このような方法としては、例えば、ゲルマニウム化合物を例に取ると、ゲルマニウム化合物粉体をそのまま添加することが好ましい。
 例えば、エステル化反応工程は、芳香族ジカルボン酸と脂肪族ジオールとを、チタン化合物を含有する触媒の存在下で重合する。このエステル化反応工程では、触媒であるチタン化合物として、有機酸を配位子とする有機キレートチタン錯体を用いると共に、工程中に少なくとも、有機キレートチタン錯体と、マグネシウム化合物と、置換基として芳香環を有しない5価のリン酸エステルとをこの順序で添加する過程を設けて構成される。
 まず初めに、芳香族ジカルボン酸及び脂肪族ジオールを、マグネシウム化合物及びリン化合物の添加に先立って、チタン化合物である有機キレートチタン錯体を含有する触媒と混合する。有機キレートチタン錯体等のチタン化合物は、エステル化反応に対しても高い触媒活性を持つので、エステル化反応を良好に行なわせることができる。このとき、ジカルボン酸成分及びジオール成分を混合した中にチタン化合物を加えてもよいし、ジカルボン酸成分(又はジオール成分)とチタン化合物を混合してからジオール成分(又はジカルボン酸成分)を混合してもよい。また、ジカルボン酸成分とジオール成分とチタン化合物とを同時に混合するようにしてもよい。混合は、その方法に特に制限はなく、従来公知の方法により行なうことが可能である。
 より好ましいポリエステルは、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレン-2,6-ナフタレート(PEN)であり、さらに好ましいのはPETである。さらに、PETは、ゲルマニウム(Ge)系触媒、アンチモン(Sb)系触媒、アルミニウム(Al)系触媒、及びチタン(Ti)系触媒から選ばれる1種又は2種以上を用いて重合されるものが好ましく、より好ましくはTi系触媒である。
 前記Ti系触媒は、反応活性が高く、重合温度を低くすることができる。そのため、特に重合反応中にポリエステルが熱分解し、COOHが発生するのを抑制することが可能である。すなわち、Ti系触媒を用いることで、熱分解の原因となるポリエステルの末端カルボン酸の量を低減することができ、異物形成を抑制することができる。ポリエステルの末端カルボン酸の量を低減しておくことで、ポリエステルフィルムを製造した後に、ポリエステルフィルムが熱分解することを抑制することもできる。
 前記Ti系触媒としては、酸化物、水酸化物、アルコキシド、カルボン酸塩、炭酸塩、蓚酸塩、有機キレートチタン錯体、及びハロゲン化物等が挙げられる。Ti系触媒は、本発明の効果を損なわない範囲であれば、二種以上のチタン化合物を併用してもよい。
 Ti系触媒の例としては、テトラ-n-プロピルチタネート、テトラ-i-プロピルチタネート、テトラ-n-ブチルチタネート、テトラ-n-ブチルチタネートテトラマー、テトラ-t-ブチルチタネート、テトラシクロヘキシルチタネート、テトラフェニルチタネート、テトラベンジルチタネート等のチタンアルコキシド、チタンアルコキシドの加水分解により得られるチタン酸化物、チタンアルコキシドと珪素アルコキシドもしくはジルコニウムアルコキシドとの混合物の加水分解により得られるチタン-珪素もしくはジルコニウム複合酸化物、酢酸チタン、蓚酸チタン、蓚酸チタンカリウム、蓚酸チタンナトリウム、チタン酸カリウム、チタン酸ナトリウム、チタン酸-水酸化アルミニウム混合物、塩化チタン、塩化チタン-塩化アルミニウム混合物、チタンアセチルアセトナート、有機酸を配位子とする有機キレートチタン錯体、等が挙げられる。
 ポリエステルを重合する際において、触媒としてチタン(Ti)化合物を、チタン元素換算値で1ppm以上50ppm以下、より好ましくは2ppm以上30ppm以下、さらに好ましくは3ppm以上15ppm以下の範囲で用いて重合を行なうことが好ましい。この場合、ポリエステル原料樹脂には、1ppm以上50ppm以下のチタン元素が含まれる。
 ポリエステル原料樹脂に含まれるチタン元素の量が1ppm以上であると、ポリエステルの重量平均分子量(Mw)が上がり、熱分解しにくい。そのため、押出機内で異物が軽減される。ポリエステル原料樹脂に含まれるチタン元素の量が50ppm以下であると、Ti系触媒が異物となり難く、ポリエステルシートの延伸の際に延伸ムラが軽減される。
[チタン化合物]
 触媒成分であるチタン化合物として、有機酸を配位子とする有機キレートチタン錯体の少なくとも1種が用いられることが好ましい。有機酸としては、例えば、クエン酸、乳酸、トリメリット酸、リンゴ酸等を挙げることができる。中でも、クエン酸又はクエン酸塩を配位子とする有機キレート錯体が好ましい。
 例えばクエン酸を配位子とするキレートチタン錯体を用いた場合、微細粒子等の異物の発生が少なく、他のチタン化合物に比べ、重合活性と色調の良好なポリエステルが得られる。更に、クエン酸キレートチタン錯体を用いる場合でも、エステル化反応の段階で添加する方法により、エステル化反応後に添加する場合に比べ、重合活性と色調が良好で、末端カルボキシ基の少ないポリエステルが得られる。この点については、チタン触媒はエステル化反応の触媒効果もあり、エステル化段階で添加することでエステル化反応終了時におけるオリゴマー酸価が低くなり、以降の重縮合反応がより効率的に行なわれること、またクエン酸を配位子とする錯体はチタンアルコキシド等に比べて加水分解耐性が高く、エステル化反応過程において加水分解せず、本来の活性を維持したままエステル化及び重縮合反応の触媒として効果的に機能するものと推定される。
 また、一般に、末端カルボキシ基量が多いほど耐加水分解性が悪化することが知られており、上記の添加方法によって末端カルボキシ基量が少なくなることで、耐加水分解性の向上が期待される。
 前記クエン酸キレートチタン錯体としては、例えば、ジョンソン・マッセイ社製のVERTEC AC-420など市販品として容易に入手可能である。
 芳香族ジカルボン酸と脂肪族ジオールは、これらが含まれたスラリーを調製し、これをエステル化反応工程に連続的に供給することにより導入することができる。
 また、チタン化合物としては、有機キレートチタン錯体以外には一般に、酸化物、水酸化物、アルコキシド、カルボン酸塩、炭酸塩、蓚酸塩、及びハロゲン化物等が挙げられる。本発明の効果を損なわない範囲であれば、有機キレートチタン錯体に加えて、他のチタン化合物を併用してもよい。
 このようなチタン化合物の例としては、テトラ-n-プロピルチタネート、テトラ-i-プロピルチタネート、テトラ-n-ブチルチタネート、テトラ-n-ブチルチタネートテトラマー、テトラ-t-ブチルチタネート、テトラシクロヘキシルチタネート、テトラフェニルチタネート、テトラベンジルチタネート等のチタンアルコキシド、チタンアルコキシドの加水分解により得られるチタン酸化物、チタンアルコキシドと珪素アルコキシドもしくはジルコニウムアルコキシドとの混合物の加水分解により得られるチタン-珪素もしくはジルコニウム複合酸化物、酢酸チタン、蓚酸チタン、蓚酸チタンカリウム、蓚酸チタンナトリウム、チタン酸カリウム、チタン酸ナトリウム、チタン酸-水酸化アルミニウム混合物、塩化チタン、塩化チタン-塩化アルミニウム混合物、チタンアセチルアセトナート等が挙げられる。
 本発明においては、芳香族ジカルボン酸と脂肪族ジオールとを、チタン化合物を含有する触媒の存在下で重合するとともに、チタン化合物の少なくとも一種が有機酸を配位子とする有機キレートチタン錯体であって、有機キレートチタン錯体とマグネシウム化合物と置換基として芳香環を有しない5価のリン酸エステルとをこの順序で添加する過程を少なくとも含むエステル化反応工程と、エステル化反応工程で生成されたエステル化反応生成物を重縮合反応させて重縮合物を生成する重縮合工程と、を設けて構成されているポリエステルの製造方法により作製されるのが好ましい。
 この場合、エステル化反応の過程において、チタン化合物として有機キレートチタン錯体を存在させた中に、マグネシウム化合物を添加し、次いで特定の5価のリン化合物を添加する添加順とすることで、チタン触媒の反応活性を適度に高く保ち、マグネシウムによる静電印加特性を付与しつつ、かつ重縮合における分解反応を効果的に抑制することができるため、結果として着色が少なく、高い静電印加特性を有するとともに高温下に曝された際の黄変色が改善されたポリエステルが得られる。
 これにより、重合時の着色及びその後の溶融製膜時における着色が少なくなり、従来のアンチモン(Sb)触媒系のポリエステルに比べて黄色味が軽減され、また、透明性の比較的高いゲルマニウム触媒系のポリエステルに比べて遜色のない色調、透明性を持ち、しかも耐熱性に優れたポリエステルを提供できる。また、コバルト化合物や色素などの色調調整材を用いずに高い透明性を有し、黄色味の少ないポリエステルが得られる。
 このポリエステルは、透明性に関する要求の高い用途(例えば、光学用フィルム、工業用リス等)に利用が可能であり、高価なゲルマニウム系触媒を用いる必要がないため、大幅なコスト低減が図れる。加えて、Sb触媒系で生じやすい触媒起因の異物の混入も回避されるため、製膜過程での故障の発生や品質不良が軽減され、得率向上による低コスト化も図ることができる。
 エステル化反応させるにあたり、チタン化合物である有機キレートチタン錯体と添加剤としてマグネシウム化合物と5価のリン化合物とをこの順に添加する過程を設けることが好ましい。このとき、有機キレートチタン錯体の存在下、エステル化反応を進め、その後はマグネシウム化合物の添加を、リン化合物の添加前に開始することができる。
[リン化合物]
 5価のリン化合物として、置換基として芳香環を有しない5価のリン酸エステルの少なくとも一種が用いられる。例えば、炭素数2以下の低級アルキル基を置換基として有するリン酸エステル〔(OR)-P=O;R=炭素数1又は2のアルキル基〕が挙げられ、具体的には、リン酸トリメチル、リン酸トリエチルが特に好ましい。
 リン化合物の添加量としては、P元素換算値が50ppm以上90ppm以下の範囲となる量が好ましい。リン化合物の量は、より好ましくは60ppm以上80ppm以下となる量であり、さらに好ましくは60ppm以上75ppm以下となる量である。
[マグネシウム化合物]
 ポリエステルにマグネシウム化合物を含めることにより、ポリエステルの静電印加性が向上する。この場合に着色がおきやすいが、本発明においては、着色を抑え、優れた色調、耐熱性が得られる。
 マグネシウム化合物としては、例えば、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、マグネシウムアルコキシド、酢酸マグネシウム、炭酸マグネシウム等のマグネシウム塩が挙げられる。中でも、エチレングリコールへの溶解性の観点から、酢酸マグネシウムが最も好ましい。
 マグネシウム化合物の添加量としては、高い静電印加性を付与するためには、Mg元素換算値が50ppm以上となる量が好ましく、50ppm以上100ppm以下の範囲となる量がより好ましい。マグネシウム化合物の添加量は、静電印加性の付与の点で、好ましくは60ppm以上90ppm以下の範囲となる量であり、さらに好ましくは70ppm以上80ppm以下の範囲となる量である。
 エステル化反応工程においては、触媒成分である前記チタン化合物と、添加剤である前記マグネシウム化合物及びリン化合物とを、下記式(i)から算出される値Zが下記の関係式(ii)を満たすように、添加して溶融重合させる場合が特に好ましい。ここで、P含有量は芳香環を有しない5価のリン酸エステルを含むリン化合物全体に由来するリン量であり、Ti含有量は、有機キレートチタン錯体を含むTi化合物全体に由来するチタン量である。このように、チタン化合物を含む触媒系でのマグネシウム化合物及びリン化合物の併用を選択し、その添加タイミング及び添加割合を制御することによって、チタン化合物の触媒活性を適度に高く維持しつつも、黄色味の少ない色調が得られ、重合反応時やその後の製膜時(溶融時)などで高温下に曝されても黄着色を生じ難い耐熱性を付与することができる。
 (i)Z=5×(P含有量[ppm]/P原子量)-2×(Mg含有量[ppm]/Mg原子量)-4×(Ti含有量[ppm]/Ti原子量)
 (ii)0≦Z≦+5.0
 これは、リン化合物はチタンに作用するのみならずマグネシウム化合物とも相互作用することから、3者のバランスを定量的に表現する指標となるものである。
 前記式(i)は、反応可能な全リン量から、マグネシウムに作用するリン分を除き、チタンに作用可能なリンの量を表現したものである。値Zが正の場合は、チタンを阻害するリンが余剰な状況にあり、逆に負の場合はチタンを阻害するために必要なリンが不足する状況にあるといえる。反応においては、Ti、Mg、Pの各原子1個は等価ではないことから、式中の各々のモル数に価数を乗じて重み付けを施してある。
 本発明においては、特殊な合成等が不要であり、安価でかつ容易に入手可能なチタン化合物、リン化合物、マグネシウム化合物を用いて、反応に必要とされる反応活性を持ちながら、色調及び熱に対する着色耐性に優れたポリエステルを得ることができる。
 前記式(ii)において、重合反応性を保った状態で、色調及び熱に対する着色耐性をより高める観点から、+1.0≦Z≦+4.0を満たす場合が好ましく、+1.5≦Z≦+3.0を満たす場合がより好ましい。
 本発明における好ましい態様として、エステル化反応が終了する前に、芳香族ジカルボン酸及び脂肪族ジオールに、Ti元素換算値で1ppm以上30ppm以下のクエン酸又はクエン酸塩を配位子とするキレートチタン錯体を添加後、該キレートチタン錯体の存在下に、Mg元素換算値で60ppm以上90ppm以下(より好ましくは70ppm以上80ppm以下)の弱酸のマグネシウム塩を添加し、該添加後にさらに、P元素換算値で60ppm以上80ppm以下(より好ましくは65ppm以上75ppm以下)の、芳香環を置換基として有しない5価のリン酸エステルを添加する態様が挙げられる。
 上記において、キレートチタン錯体(有機キレートチタン錯体)とマグネシウム塩(マグネシウム化合物)と5価のリン酸エステルとの各々について、それぞれ全添加量の70質量%以上が、前記順序で添加される態様が好ましい。
 エステル化反応は、少なくとも2個の反応器を直列に連結した多段式装置を用いて、エチレングリコールが還流する条件下で、反応によって生成した水又はアルコールを系外に除去しながら実施することができる。
 また、上記したエステル化反応は、一段階で行なってもよいし、多段階に分けて行なうようにしてもよい。
 エステル化反応を一段階で行なう場合、エステル化反応温度は230~260℃が好ましく、240~250℃がより好ましい。
 エステル化反応を多段階に分けて行なう場合、第一反応槽のエステル化反応の温度は230~260℃が好ましく、より好ましくは240~250℃であり、圧力は1.0~5.0kg/cmが好ましく、より好ましくは2.0~3.0kg/cmである。第二反応槽のエステル化反応の温度は230~260℃が好ましく、より好ましくは245~255℃であり、圧力は0.5~5.0kg/cm、より好ましくは1.0~3.0kg/cmである。さらに3段階以上に分けて実施する場合は、中間段階のエステル化反応の条件は、前記第一反応槽と最終反応槽の間の条件に設定するのが好ましい。
-重縮合-
 重縮合は、エステル化反応で生成されたエステル化反応生成物を重縮合反応させて重縮合物を生成する。重縮合反応は、1段階で行なってもよいし、多段階に分けて行なうようにしてもよい。
 エステル化反応で生成したオリゴマー等のエステル化反応生成物は、引き続いて重縮合反応に供される。この重縮合反応は、多段階の重縮合反応槽に供給することにより好適に行なうことが可能である。
 例えば、3段階の反応槽で行なう場合の重縮合反応条件は、第一反応槽は、反応温度が255~280℃、より好ましくは265~275℃であり、圧力が100~10torr(13.3×10-3~1.3×10-3MPa)、より好ましくは50~20torr(6.67×10-3~2.67×10-3MPa)であって、第二反応槽は、反応温度が265~285℃、より好ましくは270~280℃であり、圧力が20~1torr(2.67×10-3~1.33×10-4MPa)、より好ましくは10~3torr(1.33×10-3~4.0×10-4MPa)であって、最終反応槽内における第三反応槽は、反応温度が270~290℃、より好ましくは275~285℃であり、圧力が10~0.1torr(1.33×10-3~1.33×10-5MPa)、より好ましくは5~0.5torr(6.67×10-4~6.67×10-5MPa)である態様が好ましい。
 上記のようにして合成されたポリエステルには、光安定化剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤、易滑剤(微粒子)、核剤(結晶化剤)、結晶化阻害剤などの添加剤を更に含有させてもよい。
 ポリエステルシートの原料であるポリエステルは、固相重合したペレットであることが好ましい。
 エステル化反応により重合した後に、さらに固相重合することにより、ポリエステルフィルムの含水率、結晶化度、ポリエステルの酸価、すなわち、ポリエステルの末端カルボキシ基の濃度(Acid Value;AV)、固有粘度(Interisic Viscosity;IV)を制御することができる。
 本発明においては、ポリエステルフィルムの耐加水分解性の観点から、ポリエステルの固有粘度(IV)を0.70dL/g以上とする。ポリエステルの固有粘度(IV)は、0.70dL/g以上0.9dL/g以下であることが好ましい。IVが0.70dL/g未満であると、ポリエステルの分子運動が阻害されないために結晶化が進みやすい。また、IVは0.9dL/g以下であると、押出機内の剪断発熱によるポリエステルの熱分解が起こり過ぎず、結晶化が抑制され、また、酸価(AV)を低く抑えることができる。中でも、IVは、0.75dL/g以上0.90dL/g以下であることがより好ましく、0.75dL/g以上0.85dL/g以下であることがより好ましく、0.78dL/g以上0.85dL/g以下がより好ましい。
 特に、エステル化反応において、Ti触媒を使用し、さらに固相重合して、ポリエステルの固有粘度(IV)を、0.70dL/g以上0.9dL/g以下とすることで、ポリエステルシートの製造工程における溶融樹脂の冷却工程において、ポリエステルが結晶化することを抑制し易い。
 したがって、縦延伸及び横延伸に適用するポリエステルフィルムの原料であるポリエステルは、固有粘度が0.70dL/g以上0.9dL/g以下であることが好ましく、さらに触媒(Ti触媒)由来のチタン原子を含有することが好ましい。
 固有粘度(IV)は、溶液粘度(η)と溶媒粘度(η0)の比ηr(=η/η0;相対粘度)から1を引いた比粘度(ηsp=ηr-1)を濃度で割った値を濃度がゼロの状態に外挿した値である。IVは、ウベローデ型粘度計を用い、ポリエステルを1,1,2,2-テトラクロルエタン/フェノール(=2/3[質量比])混合溶媒に溶解させ、25℃の溶液粘度から求められる。
 ポリエステルの固相重合には、既述のエステル化反応により重合したポリエステル又は市販のポリエステルを、ペレット状などの小片形状にしたものを、出発物質として用いればよい。
 ポリエステルの固相重合は、連続法(タワーの中に樹脂を充満させ、これを加熱しながらゆっくり所定の時間滞流させた後、順次送り出す方法)でもよく、バッチ法(容器の中に樹脂を投入し、所定の時間加熱する方法)でもよい。
 固相重合は、真空中あるいは窒素雰囲気下で行なうことが好ましい。
 ポリエステルの固相重合温度は、150℃以上250℃以下、より好ましくは170℃以上240℃以下、さらに好ましくは180℃以上230℃以下であることが好ましい。温度が上記範囲内であると、ポリエステルの酸価(AV)がより低減する点で好ましい。
 また、固相重合時間は、1時間以上100時間以下が好ましく、より好ましくは5時間以上100時間以下、さらに好ましくは10時間以上75時間以下、特に好ましくは15時間以上50時間以下である。固相重合時間が上記範囲内であると、ポリエステルの酸価(AV)と固有粘度(IV)とを好ましい範囲に容易に制御できる。
 固相重合の温度は、170℃以上240℃以下が好ましく、より好ましくは180℃以上230℃以下であり、さらに好ましくは190℃以上220℃以下である。
(溶融押出)
 本発明におけるフィルム成形工程では、上記のようにして得られるポリエステル原料樹脂を溶融押出し、さらに冷却してポリエステルフィルムを成形する。
 ポリエステル原料樹脂の溶融押出は、例えば、1本又は2本以上のスクリュを備えた押出機を用い、ポリエステル原料樹脂の融点以上の温度に加熱し、スクリュを回転させて溶融混練しながら行なわれる。ポリエステル原料樹脂は、加熱及びスクリュによる混練により、押出機内で溶融してメルトとなる。また、押出機内での熱分解(ポリエステルの加水分解)を抑制する観点から、押出機内を窒素置換して、ポリエステル原料樹脂の溶融押出しを行なうことが好ましい。押出機は、混練温度が低く抑えられる点で二軸押出機が好ましい。
 溶融されたポリエステル原料樹脂(メルト)は、ギアポンプ、濾過器等を通して、押出ダイから押出す。押出ダイは、単に「ダイ」とも称する〔JIS B8650:2006、a)押出成形機、番号134参照〕。
 このとき、メルトは、単層で押出してもよいし、多層で押出してもよい。
 ポリエステル原料樹脂には、オキサゾリン系化合物、カルボジイミド化合物、及びエポキシ化合物から選ばれる末端封止剤を含めることが好ましい。この場合、フィルム成形工程では、末端封止剤が添加されたポリエステル原料樹脂が溶融混練され、溶融混練時に末端封止剤と反応したポリエステル原料樹脂を溶融押出する。
 ポリエステル原料樹脂に末端封止剤を含める工程を設けることで、耐候性が向上する上、熱収縮を低く抑えることができる。また、ポリエステルフィルムを成形した場合において、ポリエステル末端に結合して分子鎖の末端部分が嵩高くなり、フィルム表面の微細凹凸量が増えるため、アンカー効果が発現しやすくなり、ポリエステルフィルムと該フィルム上に塗布形成される塗布層との密着が向上する。
 末端封止剤の添加時期は、原料の投入から押出までの過程においてポリエステル原料樹脂と共に溶融混練される段階であれば、特に制限はないが、末端封止剤は、原料をシリンダに投入後スクリュでベント口に送られるまでの間に加えられ、原料樹脂と共に溶融混練に供されることが好ましい。例えば、溶融混練を行なうシリンダの原料投入口とベント口との間に末端封止剤を供給する供給口を設け、シリンダ内の原料樹脂に直接加えることができる。このとき、末端封止剤は、加熱混練が開始されているが完全に溶融状態に達していないポリエステル原料樹脂に加えられてもよいし、溶融状態のポリエステル原料樹脂(メルト)に加えられてもよい。
 末端封止剤のポリエステル原料樹脂に対する量としては、ポリエステル原料樹脂の全質量に対して、0.1質量%以上5質量%以下が好ましい。末端封止剤のポリエステル原料樹脂に対する好ましい量は、0.3質量%以上4質量%以下であり、さらに好ましくは0.5質量%以上2質量%以下である。
 末端封止剤の含有比率が0.1質量%以上であることで、AV低下効果による耐候性向上を達成できる上、低熱収縮性及び密着性を付与することができる。また、末端封止剤の含有比率が5質量%以下であると、密着性が向上するほか、末端封止剤の添加によるポリエステルのガラス転移温度(Tg)の低下が抑制され、これによる耐候性の低下や熱収縮の増加を抑制することができる。これは、Tgが低下した分、相対的にポリエステルの反応性が増加することで生じる加水分解性の増加を抑制したり、Tg低下で増加するポリエステル分子の運動性が増加し易くなることで生じる熱収縮が抑制されるためである。
 本発明における末端封止剤としては、カルボジイミド基、エポキシ基、又はオキサゾリン基を有する化合物が好ましい。末端封止剤の具体例としては、カルボジイミド化合物、エポキシ化合物、オキサゾリン系化合物などを好適に挙げることができる。
 カルボジイミド化合物、エポキシ化合物、及びオキサゾリン系化合物の例示及び好ましい態様等の詳細は、前記「ポリエステルフィルム」の項において既述した通りである。
 ダイからメルト(ポリエステル)をキャスティングドラム上に押出すことで、フィルム状に成形(キャスト処理)することができる。
 キャスト処理により得られるフィルム状のポリエステル成形体の厚みは、0.5mm~5mmであることが好ましく、0.7mm~4.7mmであることがより好ましく、0.8mm~4.6mmであることがさらに好ましい。
 フィルム状のポリエステル成形体の厚みを5mm以下とすることで、メルトの蓄熱による冷却遅延を回避し、また、0.5mm以上とすることで、押出しから冷却までの間に、ポリエステル中のOH基やCOOH基がポリエステル内部に拡散され、加水分解発生の要因となるOH基及びCOOH基がポリエステル表面に露出することを抑制する。
 押出ダイから押出されたメルトを冷却する手段は、特に制限されず、メルトに冷風を当てたり、キャストドラム(冷却キャストドラム)に接触させたり、水を霧吹きすればよい。冷却手段は、1つのみ行なってもよいし、2つ以上を組み合わせて行なってもよい。
 冷却手段は、上記の中でも、連続運転時のシート表面へのオリゴマー付着防止の観点から、冷風による冷却及びキャストドラムを用いた冷却の少なくとも一方が好ましい。さらには、押出機から押出されたメルトを冷風で冷却すると共に、メルトをキャストドラムに接触させて冷却することが特に好ましい。
 また、キャストドラム等を用いて冷却されたポリエステル成形体は、剥ぎ取りロール等の剥ぎ取り部材を用いて、キャストドラム等の冷却部材から剥ぎ取られる。
〔縦延伸工程〕
 本発明の縦延伸工程では、前記フィルム成形工程で成形されたポリエステルフィルムを長手方向に縦延伸する。
 フィルムの縦延伸は、例えば、フィルムを挟む1対のニップロールにフィルムを通して、フィルムの長手方向にフィルムを搬送しながら、フィルムの搬送方向に並べた2対以上のニップロール間で緊張を与えることにより行なうことができる。具体的には、例えば、フィルムの搬送方向上流側に1対のニップロールA、下流側に1対のニップロールBを設置したとき、フィルムを搬送する際に、下流側のニップロールBの回転速度を、上流側のニップロールAの回転速度より速くすることで、フィルムが搬送方向(MD;Machine Direction)に延伸される。なお、上流側、下流側、それぞれに、各々独立に、2対以上のニップロールを設置してもよい。また、ポリエステルフィルムの縦延伸は、上記ニップロールを備えた縦延伸装置を用いて行なってもよい。
 縦延伸工程において、ポリエステルフィルムの縦延伸倍率は、2~5倍であることが好ましく、2.5~4.5倍であることがより好ましく、2.8~4倍であることがさらに好ましい。
 また、縦横の延伸倍率の積で表される面積延伸倍率は、延伸前のポリエステルフィルムの面積の6倍~18倍が好ましく、8倍~17.5倍であることがより好ましく、10倍~17倍であることがさらに好ましい。
 ポリエステルフィルムの縦延伸時の温度(以下、「縦延伸温度」とも称する)は、ポリエステルフィルムのガラス転移温度をTgとするとき、Tg-20℃以上Tg+50℃以下であることが好ましく、より好ましくはTg-10℃以上Tg+40℃以下、さらに好ましくはTg℃以上Tg+30℃以下である。
 なお、ポリエステルフィルムを加熱する手段としては、ニップロール等のロールを用いて延伸する場合は、ロール内部にヒーターや温溶媒を流すことのできる配管を設けることで、ロールに接するポリエステルフィルムを加熱することができる。また、ロールを用いない場合においても、ポリエステルフィルムに温風を吹きかけたり、ヒーター等の熱源に接触させ、又は熱源の近傍を通過させることにより、ポリエステルフィルムを加熱することができる。
 本発明のポリエステルフィルムの製造方法では、縦延伸工程とは別に、後述する横延伸工程を含む。そのため、本発明のポリエステルフィルムの製造方法では、ポリエステルフィルムを、ポリエステルフィルムの長手方向(搬送方向、MD)と、ポリエステルフィルムの長手方向と直交する方向(TD;Transverse Direction)との少なくとも2軸に延伸することになる。MD方向及びTD方向への延伸は、それぞれ少なくとも1回ずつ行なえばよい。
 なお、「ポリエステルフィルムの長手方向(搬送方向、MD)と直交する方向(TD)」とは、ポリエステルフィルムの長手方向(搬送方向、MD)と垂直(90°)をなす方向を意図するものであるが、機械的な誤差などから実質的に長手方向(すなわち搬送方向)に対する角度が90°とみなせる方向(例えば、MD方向に対し90°±5°の方向)が含まれる。
 2軸延伸する方法としては、縦延伸と横延伸とを分離して行なう逐次2軸延伸方法のほか、縦延伸と横延伸を同時に行なう同時2軸延伸方法のいずれであってもよい。縦延伸と横延伸とは、各々独立に2回以上行なってもよく、縦延伸と横延伸の順序は問わない。例えば、縦延伸→横延伸、縦延伸→横延伸→縦延伸、縦延伸→縦延伸→横延伸、横延伸→縦延伸などの延伸態様が挙げられる。中でも縦延伸→横延伸が好ましい。
〔横延伸工程〕
 次に、本発明における横延伸工程について詳細に説明する。
 本発明における横延伸工程は、縦延伸後のポリエステルフィルムを長手方向に直交する幅方向に横延伸する工程であるが、この横延伸を、縦延伸後のポリエステルフィルムを延伸可能な温度に予熱する予熱工程と、予熱された前記ポリエステルフィルムを前記長手方向と直交する幅方向に緊張を与えて横延伸する延伸工程と、前記縦延伸及び前記横延伸を行なった後の前記ポリエステルフィルムの最高到達膜面温度を160℃以上210℃以下の範囲に制御しながら、前記幅方向における最高到達膜面温度のバラツキを0.5℃以上5.0℃以下として加熱し結晶化させて熱固定する熱固定工程と、前記熱固定されたポリエステルフィルムを加熱し、ポリエステルフィルムの緊張を緩和する熱緩和工程と、熱緩和後のポリエステルフィルムを冷却する冷却工程と、を設けて行なう。
 本発明における横延伸工程では、上記構成でポリエステルフィルムが横延伸される態様であればその具体的な手段は制限されないが、上記構成をなす各工程の処理が可能な横延伸装置又は2軸延伸機を用いて行なうことが好ましい。
-2軸延伸機-
 図1に示すように、2軸延伸機100は、1対の環状レール60a及び60bと、各環状レールに取り付けられ、レールに沿って移動可能な把持部材2a~2lとを備えている。環状レール60a及び60bは、ポリエステルフィルム200を挟んで互いに対称配置されており、把持部材2a~2lでポリエステルフィルム200を握持し、レールに沿って移動させることによりフィルム幅方向に延伸可能なようになっている。
 図1は、2軸延伸機の一例を上面から示す上面図である。
 2軸延伸機100は、ポリエステルフィルム200を予熱する予熱部10と、ポリエステルフィルム200を、矢印MD方向と直交する方向である矢印TD方向に延伸してポリエステルフィルムに緊張を与える延伸部20と、緊張が与えられたポリエステルフィルムに緊張を与えたまま加熱する熱固定部30と、熱固定したポリエステルフィルムを加熱して熱固定したポリエステルフィルムの緊張を緩める熱緩和部40と、熱緩和部を経たポリエステルフィルムを冷却する冷却部50と、からなる領域で構成されている。
 環状レール60aには、環状レール60aに沿って移動可能な把持部材2a、2b、2e、2f、2i、及び2jが取り付けられており、また環状レール60bには、環状レール60bに沿って移動可能な把持部材2c、2d、2g、2h、2k、及び2lが取り付けられている。把持部材2a、2b、2e、2f、2i、及び2jは、ポリエステルフィルム200のTD方向の一方の端部を把持し、把持部材2c、2d、2g、2h、2k、及び2lは、ポリエステルフィルム200のTD方向の他方の端部を把持する。把持部材2a~2lは、一般にチャック、クリップ等と称される。把持部材2a、2b、2e、2f、2i、及び2jは、環状レール60aに沿って反時計回りに移動し、把持部材2c、2d、2g、2h、2k、及び2lは、環状レール60bに沿って時計回りに移動するようになっている。
 把持部材2a~2dは、予熱部10においてポリエステルフィルム200の端部を把持し、握持したまま環状レール60a又は60bに沿って移動し、延伸部20や、把持部材2e~2hが位置する熱緩和部40を経て、把持部材2i~2lが位置する冷却部50まで進行する。その後、把持部材2a及び2bと、把持部材2c及び2dとは、搬送方向順に、冷却部50のMD方向下流側の端部でポリエステルフィルム200の端部を離した後、さらに環状レール60a又は60bに沿って移動し、予熱部10に戻る。このとき、ポリエステルフィルム200は、矢印MD方向に移動して順次、予熱部10での予熱工程、延伸部20での延伸工程、熱固定部30での熱固定工程、熱緩和部40での熱緩和工程、冷却部50での冷却工程に供され、横延伸が行なわれる。把持部材2a~2lの予熱部等の各領域での移動速度が、ポリエステルフィルム200の搬送速度となる。
 把持部材2a~2lは、各々独立に、移動速度を変化することができる。
 2軸延伸機100は、延伸部20において、ポリエステルフィルム200をTD方向に延伸する横延伸を可能とするものであるが、把持部材2a~2lの移動速度を変化させることにより、ポリエステルフィルム200をMD方向にも延伸することができる。すなわち、2軸延伸機100を用いて同時2軸延伸を行なうことも可能である。
 ポリエステルフィルム200のTD方向の端部を把持する把持部材は、図1では2a~2lのみを図示したが、ポリエステルフィルム200を支えるため、2軸延伸機100は、2a~2lのほかに図示しない把持部材が取り付けられている。なお、以下において、把持部材2a~2lを「把持部材2」と総称することがある。
(予熱工程)
 予熱工程では、前記縦延伸工程で縦延伸した後のポリエステルフィルムを延伸可能な温度に予熱する。
 図1に示すように、予熱部10においてポリエステルフィルム200を予熱する。予熱部10では、ポリエステルフィルム200を延伸する前に予め加熱し、ポリエステルフィルム200の横延伸を容易に行なえるようにする。
 予熱部終了点における膜面温度(以下、「予熱温度」ともいう。)は、ポリエステルフィルム200のガラス転移温度をTgとするとき、Tg-10℃~Tg+60℃であることが好ましく、Tg℃~Tg+50℃であることがより好ましい。
 なお、予熱部終了点は、ポリエステルフィルム200の予熱を終了する時点、すなわち予熱部10の領域からポリエステルフィルム200が離れる位置をいう。
(延伸工程)
 延伸工程では、前記予熱工程で予熱されたポリエステルフィルムを長手方向(MD方向)と直交する幅方向(TD方向)に緊張を与えて横延伸する。
 図1に示すように、延伸部20では、予熱されたポリエステルフィルム200を、少なくともポリエステルフィルム200の長手方向と直交するTD方向に横延伸してポリエステルフィルム200に緊張を与える。
 延伸部20において、ポリエステルフィルム200に与える横延伸のための緊張(延伸張力)は、0.1t/m~6.0t/mが好ましい。
 また、ポリエステルフィルム200の面積延伸倍率(各延伸倍率の積)は、延伸前のポリエステルフィルム200の面積の6倍~18倍が好ましく、8倍~17.5倍であることがより好ましく、10倍~17倍であることがさらに好ましい。
 また、ポリエステルフィルム200の横延伸時の膜面温度(以下、「横延伸温度」ともいう。)は、ポリエステルフィルム200のガラス転移温度をTgとするとき、Tg-10℃以上Tg+100℃以下であることが好ましく、より好ましくはTg℃以上Tg+90℃以下、さらに好ましくはTg+10℃以上Tg+80℃以下である。
 既述のように、把持部材2a~2lは、各々独立に移動速度を変化させることができる。したがって、例えば、予熱部10における把持部材2の移動速度よりも、延伸部20、熱固定部30等の延伸部20MD方向下流側における把持部材2の移動速度を速めることで、ポリエステルフィルム200を搬送方向(MD方向)に延伸する縦延伸を併せて行なうことも可能である。横延伸工程でのポリエステルフィルム200の縦延伸は、延伸部20のみで行なってもよいし、後述する熱固定部30、熱緩和部40、又は冷却部50で行なってもよい。複数の箇所で縦延伸を行なってもよい。
(熱固定工程)
 熱固定工程では、既に縦延伸及び横延伸が施された後のポリエステルフィルムを、その最高到達膜面温度を160℃以上210℃以下の範囲に制御しながら、幅方向における最高到達膜面温度のバラツキを0.5℃以上5.0℃以下として加熱して結晶化させることで熱固定する。
 熱固定とは、延伸部20においてポリエステルフィルム200に緊張を与えたまま、特定の温度で加熱し、結晶化させることをいう。
 図1に示す熱固定部30において、緊張が与えられたポリエステルフィルム200に対し、ポリエステルフィルム200の表面の最高到達膜面温度(本明細書中において、「熱固定温度」ともいう。)が160℃~210℃の範囲に制御されて加熱が行なわれる。最高到達膜面温度が160℃よりも低いと、ポリエステルがほとんど結晶化しないため、ポリエステル分子を伸びた状態で固定化することができず、耐加水分解性を高めることができない。また、熱固定温度が210℃よりも高いと、ポリエステル分子同士が絡み合った部分で滑りが生じてポリエステル分子が縮んでしまい、耐加水分解性が高められない。換言すれば、最高到達膜面温度が160℃~210℃となるように加熱することで、ポリエステル分子の結晶を配向させて、耐加水分解性が高められる。
 熱固定温度は、上記同様の理由から、170℃~200℃の範囲が好ましく、175℃~195℃の範囲がより好ましい。
 なお、最高到達膜面温度(熱固定温度)は、ポリエステルフィルム200の表面に熱電対を接触させて測定される値である。
 上記のように最高到達膜面温度が160~210℃に制御されるとき、フィルム幅方向における最高到達膜面温度のバラツキを0.5℃以上5.0℃以下とする。幅方向において、フィルムの最高到達膜面温度のバラツキは、0.5℃以上であることで、後工程での搬送時シワの点で有利であり、また5.0℃以下に抑えることで、幅方向における結晶化度のバラツキが抑制される。これにより、フィルム幅方向での弛み差が軽減し、製造過程でのフィルム面への傷の発生が防止され、耐加水分解性が高められる。
 上記の中では、最高到達膜面温度のバラツキは、上記と同様の理由から、0.7℃以上3.0℃以下がより好ましく、0.8℃以上2.0℃以下が更に好ましく、0.8℃以上1.5℃以下が特に好ましい。
 また、熱固定時のフィルムへの加熱は、フィルムの一方の側からのみ行なってもよいし、両側から行なうようにしてもよい。例えば、前記フィルム成形工程で溶融押出後にキャスティングドラム上で冷却されたときには、成形されたポリエステルフィルムは一方の面とその反対側の面とで冷やされ方が異なっているため、フィルムがカールしやすくなっている。そのため、本熱固定工程での加熱を、前記フィルム成形工程でキャスティングドラムと接触させた面に対して行なうようにすることが好ましい。熱固定工程での加熱面をキャスティングドラムと接触させた面、すなわち冷却面とすることで、カールを解消することができる。
 このとき、加熱は、熱固定工程での加熱面における加熱直後の表面温度が、加熱面と反対側の非加熱面の表面温度に比べて0.5℃以上5.0℃以下の範囲で高くなるように行なわれることが好ましい。熱固定時の加熱面の温度がその反対側の面より高く、その表裏間の温度差が0.5~5.0℃であることで、フィルムのカールがより効果的に解消される。カールの解消効果の観点からは、加熱面とその反対側の非加熱面との間の温度差は、0.7~3.0℃の範囲がより好ましく、0.8℃以上2.0℃以下が更に好ましい。
 上記のように熱固定する場合、ポリエステルフィルムの厚みが180μm以上350μm以下であるときに、カールの解消効果が大きい。フィルム厚が厚い場合、フィルムの片側からフィルムに温度変化が加えられると、フィルム厚み方向で温度分布が形成されやすく、カールが発生しやすい。例えば、フィルム成形工程で溶融押出されたポリエステルがキャストドラムに接触されると片側から冷却される一方、その反対側の面は例えば雰囲気と接触して放熱はあるものの、一方の面とその反対面とは互いに異なる冷却が進むため、温度差が生じやすい。したがって、ポリエステルフィルムの厚みは、180μm以上であると温度差が生じやすいためカールの解消効果が見込まれ、また350μm以下であると、耐加水分解性が良好に保持される点で有利である。
 フィルムは、その長手方向と直交する幅方向において、上記のようにクリップ等が取り付けられる等でフィルム端部の温度が低下しやすく、幅方向において温度バラツキ、ひいては結晶化度のバラツキを招きやすい。そのため、熱固定時にポリエステルフィルムの幅方向端部を加熱することが好ましい。特に赤外線ヒーター等の輻射加熱器により輻射加熱する態様がより好ましい。輻射加熱したときには、フィルム幅方向における温度バラツキを0.7℃以上3.0℃以下の範囲に狭めることが好ましく、これによりフィルム幅方向での結晶化度のバラツキを0.5%以上~3.0%以下の範囲に軽減することができる。このようにすると、幅方向での弛み差が軽減し、傷の発生が抑制されると共に、耐加水分解性をより向上させることができる。
 また、熱固定工程において加熱する場合、熱固定部での滞留時間を5秒以上50秒以下とすることが好ましい。滞留時間とは、フィルムが熱固定部内で加熱されている状態が継続している時間である。滞留時間は、5秒以上であると、加熱時間に対する結晶化度変化が小さくなるため幅方向の結晶化度ムラが比較的生じにくくなる点で有利であり、また50秒以下であると、テンターのライン速度を極端に小さくする必要がないため生産性の点で有利である。
 中でも、滞留時間は、上記同様の理由から、8秒以上40秒以下が好ましく、10秒以上30秒以下がより好ましい。
 本発明においては、熱固定工程に加え、更に、予熱工程、延伸工程、及び熱緩和工程の少なくとも1つにおいて、ポリエステルフィルムの幅方向端部を赤外線ヒーター等の輻射加熱器により輻射加熱する態様に構成されてもよい。幅方向端部への加熱は、幅方向における温度バラツキ、ひいては結晶化度のバラツキを軽減するものであり、熱固定時のみならず、予熱、延伸、熱緩和のいずれか1つ又は2つ以上の工程でさらに加熱を行なうことでより高い改善効果が期待できる。
(熱緩和工程)
 熱緩和工程は、前記熱固定工程で固定されたポリエステルフィルムを加熱し、ポリエステルフィルムの緊張を緩和し、残留歪みを除去する。フィルムの寸法安定性を向上すると共に、得られるポリエステルフィルムのIV値が0.70以上であると、耐加水分解性を両立することができる。
 図1に示す熱緩和部40において、ポリエステルフィルム200の表面の最高到達膜面温度が、熱固定部30におけるポリエステルフィルム200の最高到達膜面温度(T熱固定)よりも5℃以上低い温度となるように、ポリエステルフィルム200を加熱する態様が好ましい。
 以下、熱緩和時におけるポリエステルフィルム200の表面の最高到達膜面温度を「熱緩和温度(T熱緩和)」ともいう。
 熱緩和部40において、熱緩和温度(T熱緩和)を、熱固定温度(T熱固定)よりも5℃以上低い温度(T熱緩和≦T熱固定-5℃)で加熱して緊張を解く(延伸張力を小さくする)ことで、ポリエステルフィルムの寸法安定性をより向上させることができる。
 T熱緩和が「T熱固定-5℃」以下であると、ポリエステルフィルムの耐加水分解性により優れる。また、T熱緩和は、寸法安定性が良好になる点で、100℃以上であることが好ましい。
 更には、T熱緩和は、100℃以上で、かつT熱固定よりも15℃以上低い温度領域(100℃≦T熱緩和≦T熱固定-15℃)であることが好ましく、110℃以上で、かつT熱固定よりも25℃以上低い温度領域(110℃≦T熱緩和≦T熱固定-25℃)であることがより好ましく、120℃以上で、かつT熱固定よりも30℃以上低い温度領域(120℃≦T熱緩和≦T熱固定-30℃)であることが特に好ましい。
 なお、T熱緩和は、ポリエステルフィルム200の表面に熱電対を接触させることで測定される値である。
 熱緩和部40においては、少なくともポリエステルフィルム200のTD方向における緩和を行なう。かかる処理により、緊張が与えられたポリエステルフィルム200は、TD方向に縮む。TD方向の緩和は、延伸部20においてポリエステルフィルム200に与えた延伸張力を2%~90%弱めればよい。本発明においては、40%とすることが好ましい。
(冷却工程)
 冷却工程では、前記熱緩和工程で熱緩和した後のポリエステルフィルムを冷却する。
 図1に示すように、冷却部50では、熱緩和部40を経たポリエステルフィルム200が冷却される。熱固定部30や熱緩和部40で加熱されたポリエステルフィルム200を冷却することにより、ポリエステルフィルム200の形状が固定化される。
 冷却部50におけるポリエステル200の冷却部出口の膜面温度(以下、「冷却温度」ともいう。)は、ポリエステルフィルム200のガラス転移温度Tg+50℃よりも低いことが好ましい。具体的には、25℃~110℃であることが好ましく、より好ましくは25℃~95℃、さらに好ましくは25℃~80℃である。冷却温度が上記範囲であることで、クリップ把持を解いた後にフィルムが不均一に縮むことを防止することができる。
 ここで、冷却部出口とは、ポリエステル200が冷却部50から離れるときの、冷却部50の端部をいい、ポリエステルフィルム200を把持する把持部材2(図1では、把持部材2j及び2l)が、ポリエステルフィルム200を離すときの位置をいう。
 なお、横延伸工程における予熱、延伸、熱固定、熱緩和、及び冷却において、ポリエステルフィルム200を加熱し、又は冷却する温度制御手段としては、ポリエステルフィルム200に温風や冷風を吹きかけたり、ポリエステルフィルム200を、温度制御可能な金属板の表面に接触させ、又は前記金属板の近傍を通過させることが挙げられる
(フィルムの回収)
 前記冷却工程で冷却されたポリエステルフィルム200は、TD方向両端のクリップで握持された把持部分をカットし、ロール状に巻き取られる。
 横延伸工程においては、製造されるポリエステルフィルムの耐加水分解性及び寸法安定性を、より高めるために、次の手法により、延伸したポリエステルフィルムの緩和を行なうことが好ましい。
 本発明では、横延伸工程を縦延伸工程の後に行なった後、冷却部50でMD方向の緩和を行なうことが好ましい。すなわち、
 予熱部10においてポリエステルフィルム200の幅方向(TD)の両端部を、片端部につき、少なくとも2つの把持部材を用いて把持する。例えば、ポリエステルフィルム200の幅方向(TD)の片端部の一方を把持部材2a及び2bで把持し、他方を把持部材2c及び2dで把持する。次いで、把持部材2a~2dを移動させることにより、予熱部10から冷却部50までポリエステルフィルム200を搬送する。
 かかる搬送において、予熱部10におけるポリエステルフィルム200の幅方向(TD方向)の片端部を把持する把持部材2a(2c)と、把持部材2a(2c)に隣接する他の把持部材2b(2d)との間隔よりも、冷却部50におけるポリエステルフィルム200の幅方向の片端部を把持する把持部材2a(2c)と、把持部材2a(2c)に隣接する他の把持部材2b(2d)との間隔を狭めることで、ポリエステルフィルム200の搬送速度を小さくする。かかる手法によって、冷却部50でMD方向の緩和を行なうことができる。
 ポリエステルフィルム200のMD方向の緩和は、熱固定部30、熱緩和部40、及び冷却部50の少なくとも一部において行なうことができる。
 上記のように、把持部材2a-2b間の間隔、及び把持部材2c-2d間の間隔を、MD方向上流側よりも下流側で狭めることで、ポリエステルフィルム200のMD方向の緩和を行なうことができる。したがって、MD方向の緩和を熱固定部30又は熱緩和部40で行なう場合は、把持部材2a~2dが熱固定部30又は熱緩和部40に到達したときに、把持部材2a~2dの移動速度を遅くして、ポリエステルフィルム200の搬送速度を小さくし、把持部材2a-2b間の間隔、及び把持部材2c-2d間の間隔を、予熱部における間隔よりも狭めればよい。
 このように、横延伸工程において、ポリエステルフィルム200のTD方向の延伸(横延伸)及びTD方向の緩和をすると共に、MD方向の延伸(縦延伸)及びMD方向の緩和をすることで、耐加水分解性を向上しつつ、寸法安定性を改良することができる。
<太陽電池モジュール>
 太陽電池モジュールは、一般に、太陽光の光エネルギーを電気エネルギーに変換する太陽電池素子を、太陽光が入射する透明性の基板と既述の本発明のポリエステルフィルム(太陽電池用バックシート)との間に配置して構成されている。具体的な実施態様として、電気を取り出すリード配線(不図示)で接続された発電素子(太陽電池素子)をエチレン・酢酸ビニル共重合体系(EVA系)樹脂等の封止剤で封止し、これを、ガラス等の透明基板と、本発明のポリエステルフィルム(バックシート)との間に挟んで互いに張り合わせることによって構成される態様に構成されてもよい。
 太陽電池素子の例としては、単結晶シリコン、多結晶シリコン、アモルファスシリコンなどのシリコン系、銅-インジウム-ガリウム-セレン、銅-インジウム-セレン、カドミウム-テルル、ガリウム-砒素などのIII-V族やII-VI族化合物半導体系など、各種公知の太陽電池素子を適用することができる。基板とポリエステルフィルムとの間は、例えばエチレン-酢酸ビニル共重合体等の樹脂(いわゆる封止材)で封止して構成することができる。
 以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は質量基準である。
<ポリエステル原料樹脂の合成>
(ポリエステル原料樹脂1)
 以下に示すように、テレフタル酸及びエチレングリコールを直接反応させて水を留去し、エステル化した後、減圧下で重縮合を行なう直接エステル化法を用いて、連続重合装置によりポリエステル(Ti触媒系PET)を得た。
(1)エステル化反応
 第一エステル化反応槽に、高純度テレフタル酸4.7トンとエチレングリコール1.8トンを90分かけて混合してスラリー形成させ、3800kg/hの流量で連続的に第一エステル化反応槽に供給した。更にクエン酸がTi金属に配位したクエン酸キレートチタン錯体(VERTEC AC-420、ジョンソン・マッセイ社製)のエチレングリコール溶液を連続的に供給し、反応槽内温度250℃、攪拌下、平均滞留時間約4.3時間で反応を行なった。このとき、クエン酸キレートチタン錯体は、Ti添加量が元素換算値で9ppmとなるように連続的に添加した。このとき、得られたオリゴマーの酸価は600当量/トンであった。なお、本明細書中において、「当量/t」は1トンあたりのモル当量を表す。
 この反応物を第二エステル化反応槽に移送し、攪拌下、反応槽内温度250℃で、平均滞留時間で1.2時間反応させ、酸価が200当量/トンのオリゴマーを得た。第二エステル化反応槽は内部が3ゾーンに仕切られており、第2ゾーンから酢酸マグネシウムのエチレングリコール溶液を、Mg添加量が元素換算値で75ppmになるように連続的に供給し、続いて第3ゾーンから、リン酸トリメチルのエチレングリコール溶液を、P添加量が元素換算値で65ppmになるように連続的に供給した。
(2)重縮合反応
 上記で得られたエステル化反応生成物を連続的に第一重縮合反応槽に供給し、攪拌下、反応温度270℃、反応槽内圧力20torr(2.67×10-3MPa)で、平均滞留時間約1.8時間で重縮合させた。
 更に、第二重縮合反応槽に移送し、この反応槽において攪拌下、反応槽内温度276℃、反応槽内圧力5torr(6.67×10-4MPa)で滞留時間約1.2時間の条件で反応(重縮合)させた。
 次いで、更に第三重縮合反応槽に移送し、この反応槽では、反応槽内温度278℃、反応槽内圧力1.5torr(2.0×10-4MPa)で、滞留時間1.5時間の条件で反応(重縮合)させ、反応物(ポリエチレンテレフタレート(PET))を得た。
 次に、得られた反応物を、冷水にストランド状に吐出し、直ちにカッティングしてポリエステルのペレット<断面:長径約4mm、短径約2mm、長さ:約3mm>を作製した。
 得られたポリエステルについて、高分解能型高周波誘導結合プラズマ-質量分析(HR-ICP-MS;SIIナノテクノロジー社製AttoM)を用いて以下に示すように測定した結果、Ti=9ppm、Mg=75ppm、P=60ppmであった。Pは当初の添加量に対して僅かに減少しているが、重合過程において揮発したものと推定される。
 得られたポリマーは、IV=0.65、末端カルボキシ基の量(AV)=22当量/トン、融点=257℃、溶液ヘイズ=0.3%であった。IV及びAVの測定は、以下に示す方法により行なった。
(3)固相重合反応
 上記のようにして得たポリエステルのペレットに対して、バッチ法で固相重合を実施した。すなわち、ポリエステルのペレットを容器に投入した後、真空にして撹拌しながら、150℃で予備結晶化処理し、その後190℃で30時間の固相重合反応を行なった。
 以上のようにして、ポリエステル原料樹脂1を合成した。
(ポリエステル原料樹脂2)
 ポリエステル原料樹脂1の合成において、固相重合時間を30時間から12時間に変更したほかは同様にして、ポリエステル原料樹脂2を得た。
(ポリエステル原料樹脂3)
 ポリエステル原料樹脂1の合成において、固相重合時間を30時間から10時間に変更したほかは同様にして、ポリエステル原料樹脂3を得た。
(実施例1)
<未延伸ポリエステルフィルムの作製>
-フィルム成形工程-
 ポリエステル原料樹脂1を、含水率20ppm以下に乾燥させた後、直径50mmの1軸混練押出機のホッパーに投入した。ポリエステル原料樹脂1は、300℃に溶融し、下記押出条件により、ギアポンプ、濾過器(孔径20μm)を介し、ダイから押出した。なお、ポリエステルシートの厚さが4mmとなるように、ダイのスリットの寸法を調整した。ポリエステルシートの厚さは、キャストドラムの出口に設置した自動厚み計により測定した。
 このとき、溶融樹脂の押出は、圧力変動を1%、溶融樹脂の温度分布を2%とする条件にて行なった。具体的には、押出機のバレルにおける背圧を、押出機のバレル内平均圧力に対して1%高い圧力とし、押出機の配管温度を、押出機のバレル内平均温度に対して2%高い温度として加熱した。ダイから押出すにあたり、溶融樹脂を冷却用のキャストドラム上に押出し、静電印加法を用いてキャストドラムに密着させた。溶融樹脂の冷却は、キャストドラムの温度を25℃に設定すると共に、キャストドラムに対面して設置された冷風発生装置から25℃の冷風を吹き出して溶融樹脂にあてた。キャストドラムに対向配置された剥ぎ取りロールによって、キャストドラムから厚さ3.5mm、フィルム幅0.7mの未延伸ポリエステルフィルム(未延伸ポリエステルフィルム1)を剥離した。
 得られた未延伸ポリエステルフィルム1は、固有粘度IV=0.80dL/g、末端カルボキシ基の量(AV)=15当量/トン、ガラス転移温度(Tg)=72℃であった。
~IV及びAVの測定~
 固有粘度(IV)は、未延伸ポリエステルフィルム1を、1,1,2,2-テトラクロルエタン/フェノール(=2/3[質量比])混合溶媒に溶解し、該混合溶媒中の25℃での溶液粘度から求めた。
 末端COOH量(AV)は、未延伸ポリエステルフィルム1をベンジルアルコール/クロロホルム(=2/3;体積比)の混合溶液に完全溶解させ、指示薬としてフェノールレッドを用い、基準液(0.025N KOH-メタノール混合溶液)で滴定し、その適定量から算出した。
<2軸延伸ポリエステルフィルムの作製>
 得られた未延伸ポリエステルフィルム1について、以下の方法で逐次2軸延伸することによって延伸し、厚み250μm、フィルム幅1.5mの2軸延伸ポリエステルフィルム1を作製した。
-縦延伸工程-
 未延伸ポリエステルフィルム1を周速の異なる2対のニップロールの間に通し、下記条件で縦方向(搬送方向)に延伸した。
 予熱温度 :80℃
 縦延伸温度:90℃
 縦延伸倍率:3.6倍
 縦延伸応力:12MPa
-横延伸工程-
 縦延伸したポリエステルフィルム1(縦延伸ポリエステルフィルム1)に対し、図1に示す構造を有するテンター(2軸延伸機)を用いて、下記の方法、条件にて延伸した。
(予熱部)
 予熱温度を110℃とし、延伸可能なように加熱した。
(延伸部)
 予熱された縦延伸ポリエステルフィルム1を、縦延伸した方向(長手方向)と直交するフィルム幅方向に下記の条件にて緊張を与え、横延伸した。
 <条件>
 ・延伸温度(横延伸温度) :120℃
 ・延伸倍率(横延伸倍率) :4.4倍
 ・延伸応力(横延伸応力):18MPa
(熱固定部)
 次いで、ポリエステルフィルムの最高到達膜面温度を下記範囲に制御しながら、熱風吹き出しノズルから出る熱風の風速を微調整することによって、幅方向における最高到達膜面温度のバラツキが下記範囲となるように加熱し、結晶化させた。このとき、フィルム幅方向の両端部を、フィルム成形工程でキャストドラムと接触したキャスト面側から赤外線ヒータ(ヒータ表面温度:450℃)で輻射加熱した。
 ・最高到達膜面温度(熱固定温度T熱固定):下記表1に示す温度〔℃〕
 ・最高到達膜面温度(熱固定温度T熱固定)のバラツキ:下記表1に示す温度〔℃〕
 ここでの熱固定温度T熱固定が、DSCのプレピーク温度〔℃〕である。
(熱緩和部)
 熱固定後のポリエステルフィルムを下記の温度に加熱し、フィルムの緊張を緩和した。このとき、フィルム幅方向の両端部を、前記熱固定工程と同様にキャスト面側から赤外線ヒータ(ヒータ表面温度:350℃)で輻射加熱した。
 ・熱緩和温度(T熱緩和):150℃
 ・熱緩和率:TD方向(フィルム幅方向)=5%
       MD方向(フィルム幅方向に直交する方向)=5%
(冷却部)
 次に、熱緩和後のポリエステルフィルムを65℃の冷却温度にて冷却した。
-フィルムの回収-
 冷却終了後、ポリエステルフィルムの両端を20cmずつトリミングした。その後、両端に幅10mmで押出し加工(ナーリング)を行なった後、張力25kg/mで巻き取った。
 以上のようにして、厚さ250μmの2軸延伸ポリエステルフィルム(PETフィルム)を作製した。
-A.測定・評価-
 上記で作製した2軸延伸ポリエステルフィルムに対し、下記の測定、評価を行なった。測定、評価の結果は下記表1に示す。
(1)熱収縮率のバラツキ
 2軸延伸ポリエステルフィルムを裁断し、TD方向30mm、MD方向120mmの大きさのサンプル片Mを得た。サンプル片Mに対し、MD方向で100mmの間隔となるように2本の基準線を入れ、無張力下で150℃の加熱オーブン中に30分間放置した。放置後、サンプル片Mを室温まで冷却して2本の基準線の間隔を測定し、この値をAmmとし、「100×(100-A)/100」を計算し、得られた値をMD方向における熱収縮率とした。
 また、MD方向30mm、TD方向120mmの大きさのサンプル片Lを得、このサンプル片Lに対して、TD方向で100mmの間隔となるように2本の基準線を入れ、サンプル片Mと同様にして測定と計算とを行ない、得られた値をTD方向における加熱収縮率とした。
 上記の操作を、2軸延伸ポリエステルフィルムのTD方向におけるフィルム全幅に対して、中央部1点、両端2点の合計3点を切出して行ない、中央部の熱収縮率から両端の熱収縮率のうち中央部の熱収縮率との差が大きい方の熱収縮率を減算して絶対値を求め、MD方向とTD方向の各々における熱収縮率のバラツキとした。
(2)結晶化度のバラツキ
 2軸延伸ポリエステルフィルムのフィルム全幅に対して、中央部1点、両端2点の合計3点を切出し、結晶化度を測定し、中央部の結晶化度から両端の結晶化度のうち値の小さい方の結晶化度を減算することにより算出した。このとき、結晶化度は、フィルムの密度から算出した。すなわち、
 フィルムの密度X(g/cm)、結晶化度0%での密度Y(g/cm)、結晶化度100%での密度Z(g/cm)を用いて、下記の計算式により結晶化度Xc(%)を導出した。なお、密度の測定は、JIS K7112に準じて測定を行なった。
  Xc={Z×(X-Y)}/{X×(Z-Y)}×100
(3)厚さの測定
 得られた2軸延伸ポリエステルフィルムの厚さは、以下のようにして求めた。
 2軸延伸ポリエステルフィルムに対して、接触式膜厚測定計(アンリツ社製)を用い、縦延伸した方向(長手方向)に0.5mにわたり等間隔に50点をサンプリングし、さらにフィルム幅方向(長手方向に直交する方向)にフィルム全幅にわたり等間隔(幅方向に50等分)に50点をサンプリングした後、これらの100点の厚みを測定した。これら100点の平均の厚みを求め、ポリエステルフィルムの厚みとした。求めた厚みを下記表1に示す。
(4)フィルムのキズ・皺
 得られた2軸延伸ポリエステルフィルムについて、目視によりフィルム面のキズ、皺の程度を観察し、下記の評価基準に従って評価した。
 <評価基準>
◎:キズ、皺の発生はほとんどみられなかった。
○:キズの発生が僅かにみられたが、フィルム面は良好であった。
△:キズ、皺ともに発生がみられたが、実用上は支障のない程度であった。
×:キズ、皺の発生が顕著にみられた。
(5)耐加水分解性(破断伸度半減時間)
 2軸延伸ポリエステルフィルムの耐加水分解性を、2軸延伸ポリエステルフィルムの破断伸度半減時間から評価した。具体的には、
 2軸延伸ポリエステルフィルムを120℃、相対湿度100%の条件で保存し、保存後の2軸延伸ポリエステルフィルムが示す破断伸度(%)が、保存前の2軸延伸ポリエステルフィルムが示す破断伸度(%)に対して50%となる保存時間を、破断伸度半減時間とした。破断伸度半減時間が長いほど、2軸延伸ポリエステルフィルムの耐加水分解性に優れることを示す
 ここで、2軸延伸ポリエステルフィルムの破断伸度(%)は、2軸延伸ポリエステルフィルムを裁断して得たサイズ1cm×20cmのサンプル片を、チャック間5cm、20%/分にて引っ張って求めた。
 <評価基準>
◎:破断伸度半減時間が90時間を超えていた。
○:破断伸度半減時間が85時間を超え90時間以下であった。
△:破断伸度半減時間が80時間を超え85時間以下であった。
×:破断伸度半減時間が80時間未満であった。
(6)カール性
 得られた2軸延伸ポリエステルフィルムをTD方向300mm、MD方向300mmのサンプル片に裁断し、このサンプル片の四隅が浮き上がる向きに机上に載置し、机面から浮き上がった四隅の高さの平均を求め、下記の評価基準に従って評価した。
 <評価基準>
◎:平均高さが3mm未満であり、極めて良好であった。
○:平均高さが3mm以上10mm未満であり、良好であった。
△:平均高さが10mm以上20mm未満であり、実用上は支障のない程度であった。
×:平均高さが20mmを超えていた。
(7)総合判定
 前記(3)~(6)の評価結果から、下記の基準に基づいて評価した。
 <評価基準>
◎:極めて良好
○:良好
△:必ずしも良好ではないが、実用上の支障を来す程度ではない
×:実用上支障を来す
 更に、得られた2軸延伸ポリエステルフィルムを用いて、下記のようにしてバックシートを作製した。
<反射層の形成>
-顔料分散物の調製-
 下記組成中の成分を混合し、その混合物に対してダイノミル型分散機により1時間、分散処理を施し、顔料分散物を調製した。
 <組成>
・二酸化チタン(体積平均粒子径=0.42μm・・・39.9質量%
 (タイペークR-780-2、石原産業(株)製、固形分100質量%)
・ポリビニルアルコール           ・・・8.0質量%
 (PVA-105、(株)クラレ製、固形分:10質量%)
・界面活性剤                ・・・0.5質量%
 (デモールEP、花王(株)製、固形分:25質量%)
・蒸留水                  ・・・51.6質量%
-反射層用塗布液の調製-
 下記組成中の成分を混合し、反射層用塗布液を調製した。
 <組成>
・上記の顔料分散物             ・・・80.0部
・ポリアクリル樹脂水分散液         ・・・19.2部
 (バインダー:ジュリマーET410、日本純薬(株)製、固形分:30質量%)
・ポリオキシアルキレンアルキルエーテル   ・・・3.0部
 (ナロアクティーCL95、三洋化成工業(株)製、固形分:1質量%)
・オキサゾリン化合物(架橋剤)       ・・・2.0部
 (エポクロスWS-700、日本触媒化学工業(株)製、固形分:25質量%)
・蒸留水                  ・・・7.8部
-反射層の形成-
 得られた反射層用塗布液を2軸延伸ポリエステルフィルム上に塗布し、180℃で1分間乾燥させて、着色層として、二酸化チタン量が6.5g/mの白色層(光反射層)を形成した。
<易接着性層の形成>
-易接着性層塗布液の調製-
 下記組成中の成分を混合し、易接着性層用塗布液を調製した。
 <組成>
・ポリオレフィン樹脂水分散液         ・・・5.2部
 (バインダー:ケミパールS-75N、三井化学(株)製、固形分:24質量%)
・ポリオキシアルキレンアルキルエーテル    ・・・7.8部
 (ナロアクティーCL95、三洋化成工業(株)製、固形分:1質量%)
・オキサゾリン化合物(架橋剤)        ・・・0.8部
 (エポクロスWS-700、日本触媒化学工業(株)製、固形分:25質量%)
・シリカ微粒子水分散物            ・・・2.9部
 (アエロジルOX-50、日本アエロジル(株)製、体積平均粒子径=0.15μm、固形分:10質量%)
・蒸留水                   ・・・83.3部
-易接着性層の形成-
 得られた塗布液を前記光反射層の上に、バインダー量が0.09g/mになるように塗布し、180℃で1分間乾燥させて、易接着性層を形成した。
<バック層>
-バック層塗布液の調製-
 下記組成中の成分を混合し、バック層用塗布液を調製した。
 <組成>
・セラネートWSA-1070(バインダー)     ・・・323部
 (アクリル/シリコーン系バインダー、DIC(株)製、固形分:40質量%)
・オキサゾリン化合物(架橋剤)           ・・・52部
 (エポクロスWS-700、日本触媒化学工業(株)製、固形分:25質量%)
・ポリオキシアルキレンアルキルエーテル(界面活性剤)・・・32部
 (ナロアクティーCL95、三洋化成工業(株)製、固形分:1質量%)
・蒸留水                      ・・・594部
-バック層の形成-
 得られたバック層塗布液を、2軸延伸ポリエステルフィルムの反射層及び易接着層が形成されていない側に、バインダー量がウェット塗布量で3.0g/mになるように塗布し、180℃で1分間乾燥させて、乾燥厚み3μmのバック層を形成した。
 以上のようにして、バックシートを作製した。
-B.評価-
 上記で作製したバックシートに対し、下記の密着性評価を行なった。評価結果は、下記表1に示す。
(8)密着性
 上記で作製したバックシートについて、基材と塗布層との密着性を、下記方法で評価した。
(a)試料を85℃、80%RH環境下で100時間放置する湿熱処理を施した。
(b)湿熱処理後の試料を取り出し、試料の易接着層側の表面に3mm間隔にカッターナイフで縦横10本ずつの切れ込みを入れ、100個の升目を作った。
(c)升目を作った試料を50℃の温水に1時間浸漬した後、25℃、60%RH環境下の室内に取り出し、試料の表面の水分を布で拭き取った。その後、試料の升目が入った表面に、粘着テープ〔日東電工社製のポリエステル粘着テープ(No.31B)〕を貼り付けた。次いで、粘着テープを一気に180度方向に引き剥がした。なお、温水から取り出した後から粘着テープ引き剥がしまでの時間は5分以内で実施した。つまり、密着性の評価は、試料の塗布層が湿潤状態での密着性を評価したものである。
(d)試料の升目が入った表面を目視観察し、塗布層が剥離した升目の数を数え、これを「剥離率」として密着性を評価する指標とした。評価基準は、下記の通りである。
 <評価基準>
◎:剥離率が1%未満であった。
○:剥離率が1%以上5%未満であった。
△:剥離率が5%以上10%未満であった。
×:剥離率が10%以上であった。
(実施例2)
 実施例1において、固相重合時間を30時間から12時間に変更することでポリエステルフィルムのIVを0.80から0.75に変更することで、ポリエステルフィルムのフィルム幅方向における結晶化度のバラツキを0.8%から2.2%に変えたこと以外は、実施例1と同様にして、厚さ250μmの2軸延伸ポリエステルフィルム(PETフィルム)を作製し、更にバックシートを作製すると共に、測定、評価を行なった。
(実施例3~4)
 実施例1において、熱固定工程での熱固定温度(T熱固定;=DSCプレピーク温度)を190℃から160℃、210℃にそれぞれ代えたこと以外は、実施例1と同様にして、厚さ250μmの2軸延伸ポリエステルフィルム(PETフィルム)を作製し、更にバックシートを作製すると共に、測定、評価を行なった。
(実施例5)
 実施例1において、熱固定ゾーンで使用した赤外線ヒーターを使用しないことによって、ポリエステルフィルムのフィルム幅方向における結晶化度のバラツキを0.8%から4.8%に変えたこと以外は、実施例1と同様にして、厚さ250μmの2軸延伸ポリエステルフィルム(PETフィルム)を作製し、更にバックシートを作製すると共に、測定、評価を行なった。
(実施例6~7)
 実施例1において、厚みを下記表1に示す厚みに変更し、押出機の回転数を調整することによって、ポリエステルフィルムの厚みを250μmから180μm、350μmとしたこと以外は、実施例1と同様にして、2軸延伸ポリエステルフィルム(PETフィルム)を作製し、更にバックシートを作製すると共に、測定、評価を行なった。
(実施例8~9)
 実施例1において、横延伸工程の熱固定工程を行なう熱固定部での滞留時間を25秒から5秒、50秒に変えたこと以外は、実施例1と同様にして、厚さ250μmの2軸延伸ポリエステルフィルム(PETフィルム)を作製し、更にバックシートを作製すると共に、測定、評価を行なった。
(実施例10~18)
 実施例1の「フィルム成形工程」において、ポリエステル原料樹脂を乾燥させてホッパーに投入した後に、溶融混練しているポリエステル原料樹脂に1軸混練押出機のシリンダーに取り付けた投入口から下記表1に記載の末端封止材を添加すると共にあるいは添加せずに、ポリエステル原料樹脂1を下記のポリエステル原料樹脂4~9に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、厚さ250μmの2軸延伸ポリエステルフィルム(PETフィルム)を作製し、更にバックシートを作製すると共に、測定、評価を行なった。
 (A)ポリエステル原料樹脂4~6,8~9の合成
 前記ポリエステル原料樹脂1の合成において、「(1)エステル化反応」にて、テレフタル酸及びエチレングリコールに加えて、トリメリット酸(TMA;3官能カルボン酸)を下記表1の割合で添加して共重合させたこと以外は、ポリエステル原料樹脂1の合成と同様にして、多官能モノマーに由来の構成単位を含むポリエステル原料樹脂4~6,8~9を合成した。
 (B)ポリエステル原料樹脂7の合成
 前記ポリエステル原料樹脂1の合成において、「(1)エステル化反応」にて、テレフタル酸及びエチレングリコールに加えて、ベンゼンテトラカルボン酸(BTC:4官能カルボン酸)を添加して共重合させたこと以外は、ポリエステル原料樹脂1の合成と同様にして、多官能モノマーに由来の構成単位を含むポリエステル原料樹脂7を合成した。
(実施例19)
 実施例1において、固相重合時間を30時間から9時間に変更することによってポリエステルフィルムのIVを0.71とし、熱固定工程での熱固定温度(T熱固定;=DSCプレピーク温度)を190℃から185℃に変更し、熱固定部の熱風吹き出しノズルから出る熱風の風速を強めることによってフィルム幅方向における最高到達膜面温度のバラツキを0.9℃から0.6℃に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、厚さ250μmの2軸延伸ポリエステルフィルム(PETフィルム)を作製し、更にバックシートを作製すると共に、測定、評価を行なった。
(実施例20)
 実施例10において、固相重合時間を30時間から9時間に変更することによってポリエステルフィルムのIVを0.71とし、熱固定工程での熱固定温度(T熱固定;=DSCプレピーク温度)を190℃から185℃に変更し、熱固定部の熱風吹き出しノズルから出る熱風の風速を強めることによってフィルム幅方向における最高到達膜面温度のバラツキを0.9℃から0.6℃に変更したこと以外は、実施例10と同様にして、厚さ250μmの2軸延伸ポリエステルフィルム(PETフィルム)を作製し、更にバックシートを作製すると共に、測定、評価を行なった。
(比較例1)
 実施例1において、固相重合時間を30時間から10時間に変更することによって、ポリエステルフィルムのIVを0.72としたこと以外は、実施例1と同様にして、厚さ250μmの2軸延伸ポリエステルフィルム(PETフィルム)を作製し、更にバックシートを作製すると共に、測定、評価を行なった。
(比較例2~3)
 実施例1において、熱固定工程での熱固定温度(T熱固定;=DSCプレピーク温度)を190℃から155℃、215℃にそれぞれ代えたこと以外は、実施例1と同様にして、厚さ250μmの2軸延伸ポリエステルフィルム(PETフィルム)を作製し、更にバックシートを作製すると共に、測定、評価を行なった。
(比較例4)
 実施例1において、熱固定ゾーンで使用した赤外線ヒーターの使用をとりやめ、更に熱風吹き出しノズルから出る熱風の風速を弱めることによって、ポリエステルフィルムのフィルム幅方向における結晶化度のバラツキを0.8%から5.3%に変えたこと以外は、実施例1と同様にして、厚さ250μmの2軸延伸ポリエステルフィルム(PETフィルム)を作製し、更にバックシートを作製すると共に、測定、評価を行なった。
(比較例5)
 実施例1において、熱固定ゾーンで使用した赤外線ヒーターの表面温度を450℃から600℃に変更することによって、ポリエステルフィルムのフィルム幅方向における結晶化度のバラツキを0.8%から0.1%に変えたこと以外は、実施例1と同様にして、厚さ250μmの2軸延伸ポリエステルフィルム(PETフィルム)を作製し、更にバックシートを作製すると共に、測定、評価を行なった。
(比較例6)
 実施例1において、固相重合時間を30時間から7時間に変更することによってポリエステルフィルムのIVを0.67とし、熱固定工程での熱固定温度(T熱固定;=DSCプレピーク温度)を190℃から200℃に変更し、熱固定部の熱風吹き出しノズルから出る熱風の風速を弱めることによってフィルム幅方向における最高到達膜面温度のバラツキを0.9℃から3.4℃に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、厚さ250μmの2軸延伸ポリエステルフィルム(PETフィルム)を作製し、更にバックシートを作製すると共に、測定、評価を行なった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 前記表1中の多官能モノマー及び末端封止材の詳細は以下の通りである。
・TMA:トリメリット酸(3官能カルボン酸)
・BTC:ベンゼンテトラカルボン酸(4官能カルボン酸)
・CI:ラインケミー社製のスタバクゾールP100(カルボジイミド系化合物)
・EP:Hexion Speciality Chemicals社製のカジューラE10P(エポキシ系化合物)
 前記表1に示すように、実施例では、比較例との対比において、フィルムに生じるキズや皺の発生が少なく抑えられており、耐加水分解性も良好であった。また、フィルム成形工程で冷却用のキャストドラムと接したフィルム面側から輻射加熱を行なうことにより、キャストドラムでの冷却時のカールが相殺され、カール性能のより抑えられたPETフィルムが得られた。
(実施例19)
 厚さ3mmの強化ガラスと、EVAシート(三井化学ファブロ(株)製のSC50B)と、結晶系太陽電池セルと、EVAシート(三井化学ファブロ(株)製のSC50B)と、実施例1~18で作製したバックシートとをこの順に重ね合わせ、真空ラミネータ(日清紡(株)製、真空ラミネート機)を用いてホットプレスすることによりEVAと接着させ、結晶系の太陽電池モジュールを作製した。このとき、バックシートを、その易接着性層がEVAシートと接触するように配置し、接着は以下に示す方法により行なった。
 <接着方法>
 真空ラミネータを用い、128℃で3分間の真空引きした後、2分間加圧して仮接着した。その後、ドライオーブンにて150℃で30分間、本接着処理を施した。
 上記で作製した太陽電池モジュールを発電運転させたところ、太陽電池として良好な発電性能を示した。
 本発明のポリエステルフィルムは、太陽電池用保護シートなどの優れた耐候性が要求される用途に好適に用いることができる。中でも、太陽電池発電モジュールの太陽光入射側とは反対側の裏面に配置される裏面保護シート(いわゆるバックシート)、バリアフィルム基材等の用途に好適である。
 日本特許出願2011-030278および日本特許出願2011-164839の開示は、参照により本明細書に取り込まれる。
 本明細書に記載された全ての文献、特許出願、および技術規格は、個々の文献、特許出願、および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

Claims (20)

  1.  1m以上のフィルム幅を有すると共に、固有粘度(IV)が0.70dL/g以上であり、示差走査熱量測定(DSC)で測定されるプレピーク温度が160℃以上210℃以下であり、前記フィルム幅方向における結晶化度のバラツキが0.3%以上5.0%以下である2軸延伸ポリエステルフィルム。
  2.  固有粘度(IV)が0.75dL/g以上である請求項1に記載の2軸延伸ポリエステルフィルム。
  3.  前記フィルム幅方向において、該フィルム幅方向に直交する方向の熱収縮率のバラツキと該フィルム幅方向と平行な方向の熱収縮率のバラツキとが共に0.03%以上0.50%以下である請求項1又は請求項2に記載の2軸延伸ポリエステルフィルム。
  4.  厚みが180μm以上350μm以下である請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の2軸延伸ポリエステルフィルム。
  5.  カルボン酸基の数と水酸基の数との合計が3以上である多官能モノマーに由来する構成単位を含む請求項1~請求項4のいずれか1項に記載の2軸延伸ポリエステルフィルム。
  6.  カルボン酸基の数と水酸基の数との合計が3以上である多官能モノマーに由来する構成単位を含み、前記多官能モノマーに由来の構成単位の含有比率が、ポリエステル中の全構成単位に対して、0.005モル%以上2.5モル%以下である請求項1~請求項5のいずれか1項に記載の2軸延伸ポリエステルフィルム。
  7.  更に、オキサゾリン系化合物、カルボジイミド化合物、及びエポキシ化合物から選ばれる末端封止剤に由来する構造部分を含む請求項1~請求項6のいずれか1項に記載の2軸延伸ポリエステルフィルム。
  8.  前記末端封止剤に由来する構造部分の含有比率が、ポリエステルの全質量に対して、0.1質量%以上5質量%以下である請求項7に記載の2軸延伸ポリエステルフィルム。
  9.  ポリエステル原料樹脂をシート状に溶融押出し、キャスティングドラム上で冷却してポリエステルフィルムを成形するフィルム成形工程と、
     成形された前記ポリエステルフィルムを長手方向に縦延伸する縦延伸工程と、
     前記縦延伸後のポリエステルフィルムを前記長手方向に直交する幅方向に横延伸する横延伸工程と、
    を含むと共に、前記横延伸工程は、
     縦延伸後のポリエステルフィルムを延伸可能な温度に予熱する予熱工程と、
     予熱された前記ポリエステルフィルムを前記長手方向と直交する幅方向に緊張を与えて横延伸する延伸工程と、
     前記縦延伸及び前記横延伸を行なった後の前記ポリエステルフィルムの最高到達膜面温度を160℃以上210℃以下の範囲に制御しながら、前記幅方向における最高到達膜面温度のバラツキを0.5℃以上5.0℃以下として加熱し結晶化させて熱固定する熱固定工程と、
     前記熱固定されたポリエステルフィルムを加熱し、ポリエステルフィルムの緊張を緩和する熱緩和工程と、
     熱緩和後のポリエステルフィルムを冷却する冷却工程と、
    を含む、2軸延伸ポリエステルフィルムの製造方法。
  10.  前記熱固定工程は、ポリエステルフィルムの幅方向端部を選択的に、該ポリエステルフィルムの少なくとも片側から加熱する請求項9に記載の2軸延伸ポリエステルフィルムの製造方法。
  11.  前記冷却工程通過後のポリエステルフィルムの厚みが180μm以上350μm以下であって、
     前記熱固定工程は、加熱されるポリエステルフィルムの加熱面を、前記フィルム成形工程でのキャスティングドラムに接触させた面とし、前記加熱直後における前記加熱面の表面温度が、前記加熱面と反対側の非加熱面の表面温度に比べて、0.5℃以上5.0℃以下の範囲で高くなるように加熱する請求項9又は請求項10に記載の2軸延伸ポリエステルフィルムの製造方法。
  12.  前記熱固定工程は、ポリエステルフィルムの幅方向端部をヒーターにより輻射加熱する請求項9~請求項11のいずれか1項に記載の2軸延伸ポリエステルフィルムの製造方法。
  13.  前記熱固定工程は、加熱状態での滞留時間を5秒以上50秒以下とする請求項9~請求項12のいずれか1項に記載の2軸延伸ポリエステルフィルムの製造方法。
  14.  前記予熱工程、前記延伸工程、及び前記熱緩和工程の少なくとも1つは、ポリエステルフィルムの幅方向端部をヒーターにより輻射加熱する請求項9~請求項13のいずれか1項に記載の2軸延伸ポリエステルフィルムの製造方法。
  15.  前記ポリエステル原料樹脂は、カルボン酸基の数と水酸基の数との合計が3以上である多官能モノマーを共重合成分として含む請求項9~請求項14のいずれか1項に記載の2軸延伸ポリエステルフィルムの製造方法。
  16.  前記ポリエステル原料樹脂は、カルボン酸基の数と水酸基の数との合計が3以上である多官能モノマーを共重合成分として含み、前記多官能モノマーに由来の構成単位の前記ポリエステル原料樹脂中における含有比率が、前記ポリエステル原料樹脂中の全構成単位に対して、0.005モル%以上2.5モル%以下である請求項9~請求項15のいずれか1項に記載の2軸延伸ポリエステルフィルムの製造方法。
  17.  前記フィルム成形工程は、前記ポリエステル原料樹脂に、オキサゾリン系化合物、カルボジイミド化合物、及びエポキシ化合物から選ばれる末端封止剤を含める工程を有し、溶融混練により前記末端封止剤と反応した前記ポリエステル原料樹脂を溶融押出する請求項9~請求項16のいずれか1項に記載の2軸延伸ポリエステルフィルムの製造方法。
  18.  前記末端封止剤の含有量が、前記ポリエステル原料樹脂の全質量に対して、0.1質量%以上5質量%以下である請求項17に記載の2軸延伸ポリエステルフィルムの製造方法。
  19.  請求項1~請求項8のいずれか1項に記載の2軸延伸ポリエステルフィルムを含む太陽電池用バックシート。
  20.  太陽光が入射する透明性の基板と、前記基板の一方の側に配された太陽電池素子と、該太陽電池素子の前記基板が配された側と反対側に配された請求項19に記載の太陽電池用バックシートと、を備えた太陽電池モジュール。
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