雙軸取向聚酯膜及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及遮光性、隱蔽性、阻燃性優(yōu)異，連續(xù)生產(chǎn)性優(yōu)異的雙軸取向聚酯膜及其 制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚酯(特別是聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚2,6_萘二甲酸乙二醇酯等)樹脂的機(jī)械特 性、熱特性、耐化學(xué)性、電氣特性、成型性優(yōu)異，用于各種用途。將該聚酯進(jìn)行了膜化的聚酯 膜，其中雙軸取向聚酯膜由于其機(jī)械特性、電特性等，而用作光學(xué)裝置、太陽(yáng)能電池背板或 電動(dòng)機(jī)等所使用的電絕緣材料、建筑材料、熱敏轉(zhuǎn)印用途、工程紙等各種工業(yè)材料。
[0003] 在這些用途中，對(duì)于電絕緣材料，要求阻燃性。此外，在光學(xué)裝置、特別是便攜電 話、照像機(jī)、攝像機(jī)用途中，除了裝置的小型化、輕量化以外，構(gòu)成它們的構(gòu)件也要求阻燃 性。
[0004] 以往，在快門、光圈等光學(xué)裝置的遮光構(gòu)件中使用了金屬，但伴隨著小型化、輕量 化，大多使用合成樹脂膜。作為對(duì)合成樹脂膜賦予遮光性的方法，一般是在聚酯膜中添加炭 黑。例如，考察了由在特性粘度[η]為0.5~0.85dl/g的聚酯樹脂中添加了炭黑粒子的聚酯 樹脂組合物構(gòu)成的聚酯膜(專利文獻(xiàn)1)。
[0005] 此外，在電絕緣材料中，對(duì)于太陽(yáng)能電池背板用途，近年來，不僅阻燃性，而且從設(shè) 計(jì)性的觀點(diǎn)出發(fā)，期望從外側(cè)觀察不到發(fā)電元件的配線等。因此，對(duì)于太陽(yáng)能電池背板，不 僅需要阻燃性，而且還需要高隱蔽性。一般而言，為了提高膜的隱蔽性，將聚酯膜黑色化是 有效的，迄今為止考察了將添加有炭黑作為黑色顏料的聚酯膜用于太陽(yáng)能電池背板(專利 文獻(xiàn)2、3)。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn)1:日本特開2008-56871號(hào)公報(bào) [0009] 專利文獻(xiàn)2:國(guó)際公開第2012/121076號(hào)小冊(cè)子 [0010] 專利文獻(xiàn)3:日本特開2011-119651號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 發(fā)明所要解決的課題
[0012] 然而，專利文獻(xiàn)1~3所記載的聚酯膜雖然遮光性、隱蔽性優(yōu)異，但是聚酯膜的阻燃 性不充分。
[0013] 對(duì)于這樣的課題，本發(fā)明人等為了提高專利文獻(xiàn)1~3所記載的聚酯膜的阻燃性， 進(jìn)行了在構(gòu)成膜的聚酯樹脂組合物中添加以往公知的阻燃劑的研究。其結(jié)果是專利文獻(xiàn)1 ~3所記載的聚酯膜通過添加并含有阻燃劑，從而可以獲得一定的阻燃性提高的效果，但為 了獲得充分的阻燃性，需要添加大量的阻燃劑，此外可知，在添加那樣的大量的阻燃劑的情 況下，具有膜的成型性惡化，連續(xù)生產(chǎn)性惡化這樣的課題。
[0014] 此外可知，在構(gòu)成膜的聚酯樹脂組合物中，添加大量的阻燃劑、炭黑粒子的情況 下，為了防止阻燃劑、炭黑粒子的凝集，需要添加以往公知的分散劑，但如果添加分散劑，則 有阻燃性惡化這樣的課題。
[0015] 因此本發(fā)明的目的在于解決這些問題，提供遮光性、隱蔽性、阻燃性優(yōu)異，連續(xù)生 產(chǎn)性優(yōu)異的雙軸取向聚酯膜及其制造方法。
[0016] 用于解決課題的方法
[0017]為了解決上述課題，本發(fā)明采用以下的構(gòu)成。即，
[0018] [I] 一種雙軸取向聚酯膜，其滿足下述(1)~(4)。
[0019] (1)在構(gòu)成膜的聚酯樹脂組合物中含有炭黑粒子。
[0020] (2)在構(gòu)成膜的聚酯樹脂組合物中實(shí)質(zhì)上不含有阻燃劑、分散劑。
[0021] (3)膜的光密度為3.5以上。
[0022] (4)通過下述方法求得的阻燃性為VTM-0、VTM-1、VTM-2中的任一種。
[0023] <阻燃性的評(píng)價(jià)方法>
[0024] (i)樣品準(zhǔn)備
[0025]將測(cè)定樣品（雙軸取向聚酯膜)切割成20cmX5Cm〇
[0026] 將在23°C、50 %RH中放置了48小時(shí)的樣品設(shè)為樣品A，將在溫度70°C放置168小時(shí) 后在溫度23°C、20%RH以下冷卻了 4小時(shí)的樣品設(shè)為樣品B，分別準(zhǔn)備5片樣品作為1組。
[0027] (ii)測(cè)定方法
[0028]在各樣品的距離短邊125mm的位置沿與短邊平行的方向畫線，以短邊成為上下方 向的方式卷繞在直徑12.7mm的棒上。在與125mm標(biāo)記相比靠上方的75mm部分內(nèi)用壓敏帶固 定后將棒拔出。為了在測(cè)試中不產(chǎn)生煙囪效應(yīng)而事先封閉樣品的上端。接下來，將各樣品垂 直地放置，在其300mm下方設(shè)置脫脂棉。以使燃燒器的筒位于距離樣品的下端10mm處的方 式，將直徑9.5_、火焰長(zhǎng)度20_的本生燈作為加熱源，使樣品的下端的中央接觸藍(lán)色火焰3 秒，測(cè)定第一次離開火焰后的燃燒時(shí)間（tl)。接著，一旦火焰熄滅就立即再次接觸火焰3秒， 測(cè)定第二次離開火焰后的燃燒時(shí)間（t2)和火種時(shí)間（t3)。此外，在第一次和第二次接觸火 焰時(shí)，也觀察是否有燃燒到125mm標(biāo)記的燃燒，是否有使脫脂棉著火那樣的燃燒落下物。對(duì) 于樣品A、樣品B，對(duì)每個(gè)樣品各1組(5片)進(jìn)行上述測(cè)定。
[0029] (iii)阻燃性的評(píng)價(jià)
[0030] 基于下述判定基準(zhǔn)，如下評(píng)價(jià)阻燃性。
[0031] ￥了1_0:判定基準(zhǔn)(一）、（二）、（三）、（四）、（五)都滿足。
[0032] VTM-1:判定基準(zhǔn)(一'）、（二'）、（三'）、（四）、（五)都滿足。
[0033] VTM-2:判定基準(zhǔn)(一'）、（二'）、（三'）、（四）都滿足。
[0034] VTM 無:VTM-0、VTM-l、VTM-2 都不符合。
[0035] 判定基準(zhǔn)(一）：在全部的樣品中，第一次離開火焰后的燃燒時(shí)間（tl)和第二次離 開火焰后的燃燒時(shí)間（t2)的長(zhǎng)的一者為10秒以下。
[0036] 判定基準(zhǔn)(一'）：在全部的樣品中，第一次離開火焰后的燃燒時(shí)間（tl)和第二次離 開火焰后的燃燒時(shí)間（t2)的長(zhǎng)的一者為30秒以下。
[0037] 判定基準(zhǔn)(二）：每1組的離開火焰后的燃燒時(shí)間的合計(jì)（5片樣品的離開火焰后的 燃燒時(shí)間（tl+t2)的合計(jì))對(duì)于樣品A、樣品B都為50秒以下。
[0038] 判定基準(zhǔn)(二'）：每1組的離開火焰后的燃燒時(shí)間的合計(jì)(5片樣品的離開火焰后的 燃燒時(shí)間（tl+t2)的合計(jì))對(duì)于樣品A、樣品B都為250秒以下。
[0039] 判定基準(zhǔn)(三）：在全部的樣品中，第二次離開火焰后的燃燒時(shí)間（t2)和火種時(shí)間 (t3)的合計(jì)為30秒以下。
[0040] 判定基準(zhǔn)(三'）：在全部的樣品中，第二次離開火焰后的燃燒時(shí)間（t2)和火種時(shí)間 (t3)的合計(jì)為60秒以下。
[0041] 判定基準(zhǔn)（四）：在全部的樣品中，未達(dá)到直至125mm標(biāo)記的燃燒或火種。
[0042] 判定基準(zhǔn)(五）：在全部的樣品中，沒有由于燃燒了的樣品的落下而脫脂棉著火的 情況。
[0043] [II]根據(jù)[I]所述的雙軸取向聚酯膜，膜的厚度為50μπι以上300μπι以下。
[0044] [III]根據(jù)[I]或[II]所述的雙軸取向聚酯膜，上述構(gòu)成膜的聚酯樹脂組合物中的 炭黑粒子含量為1~5重量％的范圍。
[0045] [IV]根據(jù)[I]~[III]的任一項(xiàng)所述的雙軸取向聚酯膜，其用于光學(xué)裝置的遮光構(gòu) 件或太陽(yáng)能電池背板。
[0046] [V][I]~[IV]的任一項(xiàng)所述的雙軸取向聚酯膜的制造方法，其包含滿足下述(5) ~(6)的工序。
[0047] (5)在制造膜的聚酯原料中，包含含有炭黑的聚酯樹脂組合物母料(b)，所述含有 炭黑的聚酯樹脂組合物母料(b)是將特性粘度[ri]為0.7dl/g以上的聚酯樹脂組合物(a)與 炭黑粒子混煉而得的。
[0048] (6)在制作上述含有炭黑的聚酯樹脂組合物母料(b)時(shí)，上述混煉前的聚酯樹脂組 合物(a)的聚酯樹脂的特性粘度、與所得的含有炭黑的聚酯樹脂組合物母料(b)的聚酯樹脂 的特性粘度滿足下述式(6-1)。
[0049] 式（6-1) 0.75<[n]b/[n]a<0.90
[0050] [n]a:0.7dl/g以上的聚酯樹脂組合物(a)的聚酯樹脂的特性粘度(dl/g)
[0051] [ri]b:含有炭黑的聚酯樹脂組合物母料(b)的聚酯樹脂的特性粘度(dl/g)
[0052] [VI]根據(jù)[V]所述的雙軸取向聚酯膜的制造方法，上述含有炭黑的聚酯樹脂組合 物母料(b)中的炭黑粒子含量為5重量％以上30重量％以下。
[0053] [VII]根據(jù)[V]或[VI]所述的雙軸取向聚酯膜的制造方法，其滿足下述(7)~(9)。
[0054] (7)在制造膜的聚酯原料中，包含上述含有炭黑的聚酯樹脂組合物母料(b)、和不 含有炭黑的聚酯樹脂組合物(c)。
[0055] (8)含有炭黑的聚酯樹脂組合物母料(b)、和不含有炭黑的聚酯樹脂組合物(c)的 聚酯樹脂的特性粘度滿足下述式(8-1)。
[0056] 式（8-1) 0.75<[n]b/[n]c<1.10
[0057] [n]b:含有炭黑的聚酯樹脂組合物母料(b)的聚酯樹脂的特性粘度(dl/g)
[0058] [n]C:不含有炭黑的聚酯樹脂組合物(C)的聚酯樹脂的特性粘度(dl/g)
[0059] (9)含有炭黑的聚酯樹脂組合物母料相對(duì)于制造膜的聚酯原料整體的含量Wb(重 量％)與不含有炭黑的聚酯樹脂組合物（c)相對(duì)于制造膜的聚酯原料整體的含量Wc(重 量％)滿足下述式(9-1)。
[0060] 式（9-1) 0.03<Wb/Wc<0.5
[0061] Wb:含有炭黑的聚酯樹脂組合物母料(b)相對(duì)于制造膜的聚酯原料整體的含量(重 量％)
[0062] Wc:不含有炭黑的聚酯樹脂組合物（c)相對(duì)于制造膜的聚酯原料整體的含量（重 量％)
[0063]發(fā)明的效果
[0064] 根據(jù)本發(fā)明，可以提供滿足高的遮光性、隱蔽性、阻燃性，連續(xù)生產(chǎn)性優(yōu)異的雙軸 取向聚酯膜。進(jìn)一步，通過使用這樣的膜，可以提供兼具高的遮光性、隱蔽性、阻燃性的光學(xué) 裝置的遮光構(gòu)件或太陽(yáng)能電池背板。
【具體實(shí)施方式】
[0065] 構(gòu)成本發(fā)明的雙軸取向聚酯膜的聚酯樹脂組合物在聚酯樹脂組合物中含有炭黑 粒子。
[0066] 該聚酯樹脂組合物中的聚酯樹脂的含有率相對(duì)于構(gòu)成膜的樹脂組合物整體為85 重量％以上，進(jìn)一步優(yōu)選為90重量％以上，特別優(yōu)選為95重量％以上。通過使聚酯樹脂的含 有率為上述范圍，從而可以提高膜的機(jī)械特性。
[0067] 本發(fā)明中的所謂構(gòu)成聚酯膜的聚酯，是指使二羧酸構(gòu)成成分與二醇構(gòu)成成分進(jìn)行 反應(yīng)而得的、具有酯鍵作為主鏈的主要結(jié)合鏈的高分子。
[0068]作為構(gòu)成這樣的聚酯的二羧酸構(gòu)成成分，可舉出丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、 辛二酸、癸二酸、十二烷二酸、二聚酸、二十烷二酸、庚二酸、壬二酸、甲基丙二酸、乙基丙二 酸等脂肪族二羧酸類、金剛烷二甲酸、降冰片烯二甲酸、異山梨醇、環(huán)己烷二甲酸、十氫化萘 二甲酸等脂環(huán)族二羧酸、對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、1，4_萘二甲酸、1，5_萘二甲 酸、2，6-萘二甲酸、1，8-萘二甲酸、4，4 二苯基二甲酸、4，4 二苯基醚二甲酸、5-磺酸鈉間 苯二甲酸、苯基茚滿二甲酸工二少工^夕、'^^力少求^酸）、蒽二甲酸、菲二甲酸、9,9'_ 雙(4-羧基苯基)芴酸等芳香族二羧酸等二羧酸、或其酯衍生物，但不限定于此。
[0069]此外，作為構(gòu)成這樣的聚酯的二醇構(gòu)成成分，可舉出乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙 二醇、1，4_ 丁二醇、1，2_ 丁二醇、1，3_ 丁二醇等脂肪族二醇類、環(huán)己烷二甲醇、螺環(huán)二醇、異 山梨醇等脂環(huán)式二醇類、雙酸A、1，3-苯二甲醇、1，4-苯二甲醇、9，9 雙(4-羥基苯基)芴、芳 香族二醇類等二醇、上述二醇多個(gè)連接而成的物質(zhì)作為例子，但不限定于此。
[0070] 此外，作為本發(fā)明所使用的聚酯，從機(jī)械特性、電氣特性、耐久性、生產(chǎn)性的觀點(diǎn)出 發(fā)，優(yōu)選為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯。