《双轴拉伸热塑性树脂膜及其制造方法、太阳能电池用背板以及太阳能电池组件.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《双轴拉伸热塑性树脂膜及其制造方法、太阳能电池用背板以及太阳能电池组件.pdf(39页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 102990916 A (43)申请公布日 2013.03.27 C N 1 0 2 9 9 0 9 1 6 A *CN102990916A* (21)申请号 201210288910.5 (22)申请日 2012.08.14 2011-203636 2011.09.16 JP B29C 55/12(2006.01) B32B 27/36(2006.01) H01L 31/048(2006.01) (71)申请人富士胶片株式会社 地址日本国东京都 (72)发明人佐藤隆则 (74)专利代理机构中科专利商标代理有限责任 公司 11021 代理人蒋亭 (54) 发明名称 双。
2、轴拉伸热塑性树脂膜及其制造方法、太阳 能电池用背板以及太阳能电池组件 (57) 摘要 本发明涉及一种双轴拉伸热塑性树脂膜及其 制造方法、太阳能电池用背板以及太阳能电池组 件。本发明提供一种尺寸稳定性及耐水解性优异 的双轴拉伸热塑性树脂膜的制造方法。所述制造 方法含有对热塑性树脂片进行制膜的工序、将树 脂片沿长度方向进行纵向拉伸的工序和将纵向拉 伸后的树脂片沿宽度方向进行横向拉伸的工序, 横向拉伸工序含有将纵向拉伸后的树脂片进行预 热的工序、将预热后的树脂片沿宽度方向进行横 向拉伸的工序、将拉伸而得到的薄膜进行热固定 的工序、松弛薄膜的紧张力的工序和将薄膜进行 冷却的工序,热固定工序及/或热松弛。
3、工序在将 把持构件的把持间隔缩小的同时将薄膜沿其长度 方向以(A+B)-(C+B)/(A+B)100所示的收 缩率设为38、收缩处理时间设为1060秒 进行收缩处理,将从横向拉伸结束时刻至达到最 高到达温度为止的膜面温度的平均上升速度设为 0.64.5/秒A、C:将相邻把持构件间缩小 前、后的把持间隔、B:把持构件的长度。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书2页 说明书35页 附图1页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 35 页 附图 1 页 1/2页 2 1.一种双轴拉伸热塑性树脂膜的制造方法,其含有如下工序: 片材制。
4、膜工序:将热塑性树脂以片状进行熔融挤出,在流延鼓上进行冷却而对热塑性 树脂片进行制膜;纵向拉伸工序:将经制膜的所述热塑性树脂片沿长度方向进行纵向拉 伸;以及,横向拉伸工序,以把持构件把持所述纵向拉伸后的热塑性树脂片并沿与所述长度 方向正交的宽度方向进行横向拉伸,同时, 所述横向拉伸工序含有如下工序: 预热工序:将纵向拉伸后的热塑性树脂片预热至可拉伸的温度; 拉伸工序:对经预热的所述热塑性树脂片沿与所述长度方向正交的宽度方向赋予紧张 力而进行横向拉伸; 热固定工序:将通过所述纵向拉伸及所述横向拉伸得到的热塑性树脂膜进行加热,使 其结晶化并进行热固定; 热松弛工序:松弛所述经热固定的热塑性树脂膜的。
5、紧张力,除去残留应变;以及 冷却工序:将热松弛后的热塑性树脂膜进行冷却; 并且,所述热固定工序及所述热松弛工序中的至少一方在将相邻的把持构件的把持间 隔缩小的同时将热塑性树脂膜沿其长度方向在下述式(1)所示的收缩率为3以上且8 以下的范围内进行收缩处理, 所述热固定工序及所述热松弛工序中的合计的收缩处理时间为10秒以上且60秒以 下, 从所述拉伸工序的横向拉伸的结束时刻至以满足所述收缩率的方式进行所述收缩处 理的区间中的薄膜膜面温度达到最高到达温度为止的所述薄膜膜面温度的平均上升速度 在0.6/秒以上且4.5/秒以下的范围, (A+B)-(C+B)/(A+B)100式(1) 式(1)中,A表示。
6、将相邻的把持构件间的间隔缩小前的把持间隔(mm),B表示把持构 件的薄膜长度方向上的长度(mm),C表示将相邻的把持构件间的间隔缩小后的把持间隔 (mm)。 2.如权利要求1所述的双轴拉伸热塑性树脂膜的制造方法,其中, 所述把持构件的长度B和将相邻的把持构件间的间隔缩小前的把持间隔A满足下述式 (2)所示的关系式, 0.06A/(A+B)0.15式(2)。 3.如权利要求1或2所述的双轴拉伸热塑性树脂膜的制造方法,其中,所述把持构件的 长度B为100mm以上且140mm以下。 4.如权利要求1或2所述的双轴拉伸热塑性树脂膜的制造方法,其中,所述热固定工序 或所述热松弛工序中的至少一方将薄膜膜面。
7、的最高到达温度控制在160以上且210以 下的范围。 5.如权利要求3所述的双轴拉伸热塑性树脂膜的制造方法,其中,所述热固定工序或 所述热松弛工序中的至少一方将薄膜膜面的最高到达温度控制在160以上且210以下 的范围。 6.如权利要求1或2所述的双轴拉伸热塑性树脂膜的制造方法,其中,所述热塑性树脂 含有聚对苯二甲酸乙二醇酯,所述热塑性树脂膜为含有聚对苯二甲酸乙二醇酯的聚酯膜。 权 利 要 求 书CN 102990916 A 2/2页 3 7.如权利要求1或2中任一项所述的双轴拉伸热塑性树脂膜的制造方法,其中,所述横 向拉伸工序后的所述热塑性树脂膜的厚度为180m以上且400m以下。 8.一种。
8、双轴拉伸热塑性树脂膜,其通过权利要求1或2所述的双轴拉伸热塑性树脂膜 的制造方法进行制造,在150、30分钟的处理条件下热处理后的热收缩率为2.0以下。 9.如权利要求8所述的双轴拉伸热塑性树脂膜,其中,热塑性树脂膜为含有聚对苯二 甲酸乙二醇酯的聚酯膜,该聚酯膜的极限粘度(IV)为0.70以上且0.80以下。 10.一种太阳能电池用背板,其含有权利要求8或9所述的双轴拉伸热塑性树脂膜。 11.一种太阳能电池组件,其具备入射太阳光的透明性的基板、配置于所述基板的一侧 的太阳能电池元件和配置于与配置有该太阳能电池元件的所述基板侧的相反侧的权利要 求10所述的太阳能电池用背板。 权 利 要 求 书C。
9、N 102990916 A 1/35页 4 双轴拉伸热塑性树脂膜及其制造方法、 太阳能电池用背板 以及太阳能电池组件 技术领域 0001 本发明涉及一种双轴拉伸热塑性树脂膜及其制造方法、太阳能电池用背板(back sheet)以及太阳能电池组件。 背景技术 0002 作为树脂膜的特性之一,多期望尺寸稳定性优异。 0003 作为代表性的树脂膜而举出的聚酯膜,近年来被应用于电绝缘用途及光学用途等 各种用途。作为电绝缘用途,特别是在太阳能电池的背面保护用片(所谓的背板)等的太 阳能电池用途中的应用备受瞩目。 0004 在用于该太阳能电池用途的聚酯膜中,也在寻求不易进行热收缩的尺寸稳定性优 异的聚酯膜。
10、。 0005 作为改良尺寸稳定性的例子,已知有在聚酯膜的拉伸处理后、长度方向、宽度方向 均松弛拉伸张力,由此减小热收缩率(例如参照专利文献12)。另外,公开有通过缩小夹 具间隔并沿长度方向实施松弛处理的方法(例如参照专利文献34)及将把持膜的夹具 的间隔沿横方向扩张的同时沿长度方向缩小的方法(例如参照专利文献5)等。 0006 但是,聚酯通常在其表面存在许多羧基及羟基,有在水分存在的环境下容易引起 水解并经时劣化的倾向。通常使用太阳能电池组件的环境为户外等常暴露于风雨的环境, 为容易引起水解的环境。因此,在将聚酯应用于太阳能电池用途时,聚酯的水解性被抑制为 重要的性状之一。 0007 在与上述。
11、的关联中,例如公开有一种聚酯的制造方法及聚酯膜,所述聚酯的制造 方法为了得到耐水解性优异的聚酯,使用含有铝及其化合物作为含第1金属成分的同时共 存有磷化合物而成的聚酯聚合催化剂(例如参照专利文献6)。 0008 现有技术文献 0009 专利文献 0010 专利文献1日本特开2004-130594号公报 0011 专利文献2日本特开2001-212919号公报 0012 专利文献3日本特开2007-276190号公报 0013 专利文献4日本特开平6-23838号公报 0014 专利文献5日本特开2010-240976号公报 0015 专利文献6国际公开第2002/022707号小册子 发明内容。
12、 0016 发明要解决的课题 0017 但是,在基于上述现有技术的方法中,只不过可解决尺寸稳定性和耐水解性中的 任一者,同时满足尺寸稳定性和耐水解性的技术还未被提出。 说 明 书CN 102990916 A 2/35页 5 0018 本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的在于,提供一种尺寸稳定性及耐水解性 优异的双轴拉伸热塑性树脂膜及其制造方法、长期的耐久性能优异的太阳能电池用背板以 及可得到长期稳定的发电性能的太阳能电池组件,以实现该目的作为课题。 0019 用于解决课题的手段 0020 用于实现所述课题的具体的方法如下所述。 0021 一种双轴拉伸热塑性树脂膜的制造方法,其含有如下工序: 0。
13、022 片材制膜工序:将热塑性树脂以片状进行熔融挤出,在流延鼓上进行冷却而对热 塑性树脂片进行制膜;纵向拉伸工序:将经制膜的所述热塑性树脂片沿长度方向进行纵向 拉伸;以及,横向拉伸工序,以把持构件把持所述纵向拉伸后的热塑性树脂片并沿与所述长 度方向正交的宽度方向进行横向拉伸,同时, 0023 所述横向拉伸工序含有如下工序: 0024 预热工序:将纵向拉伸后的热塑性树脂片预热至可拉伸的温度; 0025 拉伸工序:对经预热的所述热塑性树脂片沿与所述长度方向正交的宽度方向赋予 紧张力而进行横向拉伸; 0026 热固定工序:将通过所述纵向拉伸及所述横向拉伸得到的热塑性树脂膜进行加 热,使其结晶化并进行。
14、热固定; 0027 热松弛工序:松弛所述经热固定的热塑性树脂膜的紧张力,除去残留应变;以及 0028 冷却工序:将热松弛后的热塑性树脂膜进行冷却; 0029 并且,所述热固定工序及所述热松弛工序中的至少一方在将相邻的把持构件的把 持间隔缩小的同时将热塑性树脂膜沿其长度方向在下述式(1)所示的收缩率为3以上且 8以下的范围内进行收缩处理, 0030 所述热固定工序及所述热松弛工序中的合计的收缩处理时间为10秒以上且60秒 以下, 0031 从所述拉伸工序的横向拉伸的结束时刻至以满足所述收缩率的方式进行所述收 缩处理的区间中的薄膜膜面温度达到最高到达温度为止的所述薄膜膜面温度的平均上升 速度在0.。
15、6/秒以上且4.5/秒以下的范围, 0032 (A+B)-(C+B)/(A+B)100式(1) 0033 式(1)中,A表示将相邻的把持构件间的间隔缩小前的把持间隔(mm),B表示把持 构件的薄膜长度方向上的长度(mm),C表示将相邻的把持构件间的间隔缩小后的把持间隔 (mm)。 0034 如所述的双轴拉伸热塑性树脂膜的制造方法,其中, 0035 所述把持构件的长度B和将相邻的把持构件间的间隔缩小前的把持间隔A满足下 述式(2)所示的关系式, 0036 0.06A/(A+B)0.15式(2)。 0037 如或所述的双轴拉伸热塑性树脂膜的制造方法,其中,所述把持构件 的长度B为100mm以上且1。
16、40mm以下。 0038 如中任一项所述的双轴拉伸热塑性树脂膜的制造方法,其中,所述 热固定工序或所述热松弛工序中的至少一方将薄膜膜面的最高到达温度(以下,也称为最 高到达膜面温度)控制在160以上且210以下的范围。 说 明 书CN 102990916 A 3/35页 6 0039 如中任一项所述双轴拉伸热塑性树脂膜的制造方法,其中,所述热 塑性树脂含有聚对苯二甲酸乙二醇酯,所述热塑性树脂膜为含有聚对苯二甲酸乙二醇酯的 聚酯膜。 0040 如中任一项所述的双轴拉伸热塑性树脂膜的制造方法,其中,横向 拉伸工序后的热塑性树脂膜的厚度为180m以上且400m以 下。 0041 一种双轴拉伸热塑性树。
17、脂膜,其通过中任一项所述的双轴拉伸热 塑性树脂膜的制造方法进行制造,在150、30分钟的处理条件下热处理后的热收缩率为 2.0以下。 0042 如所述的双轴拉伸热塑性树脂膜,其中,热塑性树脂膜为含有聚对苯二甲 酸乙二醇酯的聚酯膜,该聚酯膜的极限粘度(IV)为0.70以上且0.80以下。 0043 一种太阳能电池用背板,其含有或所述的双轴拉伸热塑性树脂膜。 0044 一种太阳能电池组件,其具备入射太阳光的透明性的基板、配置于所述基板 的一侧的太阳能电池元件和配置于与配置有该太阳能电池元件的所述基板侧的相反侧的 所述的太阳能电池用背板。 0045 发明效果 0046 根据本发明,可提供一种尺寸稳定。
18、性及耐水解性优异的双轴拉伸热塑性树脂膜及 其制造方法。另外, 0047 根据本发明,可提供一种长期的耐久性能优异的太阳能电池用背板。 0048 进而,根据本发明,可提供一种可得到长期稳定的发电性能的太阳能电池组件。 附图说明 0049 图1是从俯视显示纵向拉伸后的横向拉伸工序中使用的横向拉伸机的一个例子 的俯视图。 0050 图2(A)是表示把持构件的配置和将相邻的把持构件间的间隔缩小前的把持间隔 A的示意图,(B)是表示将相邻的把持构件间缩小后的把持构件的配置和把持间隔的示意 图。 0051 符号说明 0052 2a2l把持构件 0053 10预热部 0054 20拉伸部 0055 30热固。
19、定部 0056 40热松弛部 0057 50冷却部 0058 60环状轨道 0059 100双轴拉伸机 0060 200聚酯膜 具体实施方式 0061 以下,对本发明的双轴拉伸热塑性树脂膜及其制造方法进行详细说明,同时,对使 说 明 书CN 102990916 A 4/35页 7 用其的本发明的太阳能电池用背板及太阳能电池组件进行详细叙述。 0062 0063 本发明的双轴拉伸热塑性树脂膜的制造方法至少设置如下工序而构成:片材制膜 工序,将热塑性树脂以片状进行熔融挤出,在流延鼓上进行冷却而对热塑性树脂片进行制 膜;纵向拉伸工序,将经制膜的热塑性树脂片沿长度方向(MD;Machine Direc。
20、tion)进行纵 向拉伸;横向拉伸工序,用把持构件(例如拉伸夹具)把持纵向拉伸后的热塑性树脂片,沿 与长度方向正交的宽度方向(TD;Transverse Direction)进行横向拉伸,同时,横向拉伸 工序设置如下工序而构成:预热工序,将纵向拉伸后的热塑性树脂片预热至可拉伸的温度; 拉伸工序,将经预热的热塑性树脂片沿与长度方向正交的宽度方向赋予紧张力而进行横向 拉伸;热固定工序,将通过纵向拉伸及横向拉伸得到的热塑性树脂膜进行加热,使其结晶化 并进行热固定;热松弛工序,松弛经热固定的热塑性树脂膜的紧张力,除去残留应变;冷却 工序,将热松弛后的热塑性树脂膜进行冷却。其中,其构成为:在热固定工序及。
21、热松弛工序 的至少一方中,在缩小相邻的把持构件的把持间隔的同时将热塑性树脂膜沿其长度方向在 下述式(1)所示的收缩率为3以上且8以下的范围内实施收缩处理, 0064 (A+B)-(C+B)/(A+B)100式(1) 0065 将热固定工序及热松弛工序中的总计的收缩处理时间设为10秒以上且60秒以 下,同时,将从拉伸工序的横向拉伸的结束时刻至以满足收缩率的方式进行收缩处理的 区间中的达到最高到达温度为止的薄膜膜面温 度的平均上升速度设为0.6/秒以上 4.5/秒以下的范围。 0066 在式(1)中,A表示将相邻的把持构件间的间隔缩小前的把持间隔(mm),B表示 把持构件的薄膜长度方向上的长度(m。
22、m),C表示将相邻的把持构件间缩小后的把持间隔 (mm)。 0067 对于热塑性树脂膜(以下,也简称为“树脂膜”。)的尺寸稳定性,迄今为止进行有 各种研究,虽然期待某种程度的稳定化,但为了提高例如表面存在许多羧基及羟基的聚酯 等的耐水解性,可以谋求其它的对策。但是,在目前已知的技术中,即使提高尺寸稳定性或 耐水解性中的一者,也未考虑到另一者。鉴于这样的情况,在本发明中,在对完成了纵向拉 伸的热塑性树脂实施横向拉伸的横向拉伸工序中的横向拉伸后的热固定工序及/或热松 弛工序中,在缩小配置于薄膜输送方向的把持构件中的相邻的把持构件的把持间隔的同时 以可得到规定的收缩率的方式对热塑性树脂膜赋予收缩处理。
23、,使该收缩处理时的收缩处理 时间的合计及此时的薄膜膜面温度的平均上升速度满足规定的范围,由此,具备高耐水解 性,同时热塑性树脂膜的尺寸稳定性提高。 0068 通过对薄膜赋予紧张力而使聚合物分子处于沿分子的长度方向伸展的状态,树脂 膜的耐水解性变得良好。另一方面,薄膜的尺寸稳定性优选聚合物分子彼此的分子链间的 间隔为收缩的状态。一般认为这是因为聚合物分子彼此的分子链间的间隔有空隙时,分子 链间容易通过分子间相互作用而收缩,薄膜的尺寸稳定性变差(即热收缩率变大)。 0069 因此,为了兼备热塑性树脂膜的耐水解性和尺寸稳定性,例如一般认为对膜赋予 紧张力、不缩小聚合物分子的分子链间的距离。 0070。
24、 在此,拉伸一般使用具备辊或把持构件等的装置,在输送薄膜的同时进行薄膜的 输送方向的拉伸(纵向拉伸)及与输送方向正交的方向的拉伸(横向拉伸),但对横向拉伸 说 明 书CN 102990916 A 5/35页 8 而言,在将薄膜进行拉伸时,通过依次输送至预先将薄膜进行加热的预热部、为了拉伸薄膜 而对薄膜赋予紧张力的拉伸部、在对薄膜赋予紧张力的状态下进行加热的热固定部、松弛 薄膜的紧张力的热松弛部和将薄膜进行冷却的冷却部来进行拉伸处理。 0071 在本发明中,为了兼备热塑性树脂膜的耐水解性和尺寸稳定性,在构成横向拉伸 工序的各工序中,在横向拉伸后的热固定工序及/或热松弛工序 中,在缩小相邻的把持构。
25、 件的把持间隔的同时将热塑性树脂膜沿其长度方向在下述式(1)所示的收缩率为3以上 且8以下的范围内实施收缩处理。简言之,在横向拉伸工序中沿树脂膜的长度方向(MD; Machine Direction)赋予松弛处理。通过该收缩处理,可提高树脂膜的尺寸稳定性。 0072 式(1) 0073 (A+B)-(C+B)/(A+B)100 0074 A:将相邻的把持构件间的间隔缩小前的把持间隔(mm) 0075 B:把持构件的薄膜长度方向上的长度(mm) 0076 C:将相邻的把持构件间缩小后的把持间隔(mm) 0077 在横向拉伸时,虽然可通过向拉伸部中的薄膜宽度方向的拉伸来对薄膜赋予紧张 力,聚合物分。
26、子伸展且薄膜的耐水解性提高,然而另一方面,聚合物分子彼此的分子链间变 大,因此,有尺寸稳定性变差的趋势。在横向拉伸后,通常沿薄膜宽度方向实施热松弛,在热 松弛部解除薄膜宽度方向上的紧张力,然而在本发明中,除薄膜宽度方向之外,在横向拉伸 工序中的热固定及/或热松弛时,沿薄膜长度方向(MD)赋予松弛处理,还解除MD中的紧张 力,因此,与以往相比,薄膜的尺寸稳定性提高。简言之,薄膜在其宽度方向及MD上收缩,可 缩小聚合物分子彼此的分子链间距。 0078 此时,通过热松弛解除紧张力,由此,耐水解性有变差的趋势,但通过将将此时的 薄膜收缩率设为3以上且8以下进行收缩处理时的处理时间和从拉伸工序的横向拉伸。
27、 结束时刻至在收缩处理时达到最高到达温度的薄膜膜面温度的平均上升速度调节至规定 的范围,可以在维持较高的树脂膜的尺寸稳定性的同时使耐水解性优异。 0079 本发明的双轴拉伸热塑性树脂膜的制造方法按顺序设置片材制膜工序、纵向拉伸 工序及横向拉伸工序而构成,但在以下的说明中,首先,对横向拉伸工序进行详细叙述,接 着,对片材制膜工序及纵向拉伸工序的各工序进行详细叙述。 0080 横向拉伸工序 0081 本发明中的横向拉伸工序将后述的纵向拉伸工序中的纵向拉伸后的热塑性树脂 膜沿与长度方向正交的宽度方向进行横向拉伸。在本工序中,设置如下工序进行该横向拉 伸:预热工序,将纵向拉伸后的热塑性树脂片 预热至可。
28、拉伸的温度;拉伸工序,将预热后 的热塑性树脂片沿与长度方向正交的宽度方向赋予紧张力而进行横向拉伸;热固定工序, 将通过纵向拉伸及横向拉伸得到的热塑性树脂膜进行加热,使其结晶化并进行热固定;热 松弛工序,松弛经热固定的热塑性树脂膜的紧张力,除去残留应变;冷却工序,将热松弛后 的热塑性树脂膜进行冷却。 0082 在本发明中的横向拉伸工序中,只要是通过上述构成拉伸热塑性树脂膜的形态, 其具体的方法就没有限制。本工序可使用具备能够进行形成上述构成的各工序的处理的各 区间(具体而言,进行预热的预热区域、进行横向拉伸的拉伸区域、进行热固定的热固定区 域、松弛紧张力的热松弛区域及进行冷却的冷却区域)的横向拉。
29、伸装置优选地进行。 说 明 书CN 102990916 A 6/35页 9 0083 在此,参照图1对作为热塑性树脂的聚酯进行横向拉伸的横向拉伸装置的一个例 子进行说明。图1是从俯视显示横向拉伸装置的一个例子的俯视图。 0084 如图1所示,横向拉伸装置100为横向拉伸拉幅机,具备1对环状轨道60a及60b 和作为安装于各环状轨道且可沿轨道移动的把持构件的拉伸夹具2a2p。环状轨道60a 及60b夹持聚酯膜200而互相对称配置,通过用拉伸夹具2a2p握持聚酯膜200并使其 沿轨道移动,可以在薄膜宽度方向进行拉伸。 0085 横向拉伸装置100具备将聚酯膜200进行预热的预热部10(预热区域)、。
30、将聚酯膜 200沿与箭头MD方向正交的方向即箭头TD方向进行拉伸并对聚酯膜赋予紧张力的拉伸部 (拉伸区域)20、在对赋予了紧张力的聚酯膜赋予紧张力的状态下进行加热的热固定部(热 固定区域)30、将热固定的聚酯膜进行加热并松弛热固定后的聚酯膜的紧张力的热松弛部 (热松弛区域)40和将经过热松弛部的聚酯膜进行冷却的冷却部(冷却区域)50。 0086 在环状轨道60a上安装有可沿环状轨道60a移动的拉伸夹具2a、2b、2e、2f、2i、2j、 2m及2n,另外,在环状轨道60b上安装有可沿环状轨道60b移动的拉伸夹具2c、2d、2g、2h、 2k、2l、2o及2p。拉伸夹具2a、2b、2e、2f、2。
31、i、2j、2m及2n把持聚酯膜200的TD方向的一方 的端部,拉伸夹具2c、2d、2g、2h、2k、2l、2o及2p把持聚酯膜200的TD方向的另一方的端部。 拉伸夹具2a2p一般也称为卡盘等。拉伸夹具2a、2b、 2e、2f、2i、2j、2m及2n沿环状轨 道60a逆时针旋转移动,拉伸夹具2c、2d、2g、2h、2k、2l、2o及2p沿环状轨道60b顺时针旋 转移动。 0087 拉伸夹具2a2d在预热部10中把持聚酯膜200的端部,在握持的状态下沿环状 轨道60a或60b移动,依次经过拉伸部20及位于拉伸夹具2e2h的热固定部30、位于拉 伸夹具2i2l的热松弛部40,进行至位于拉伸夹具2m。
32、2p的冷却部50。然后,拉伸夹 具2a及2b和拉伸夹具2c及2d按输送方向顺序在冷却部50的MD方向下游侧的端部(点 P、点Q)离开聚酯膜200的端部后,进一步沿环状轨道60a或60b移动,返回到预热部10。 此时,聚酯膜200沿箭头MD方向移动,依次供给至预热部10中的预热工序、拉伸部20中的 拉伸工序、热固定部30中的热固定工序、热松弛部40中的热松弛工序、冷却部50中的冷却 工序并进行横向拉伸。拉伸夹具2a2p的预热部等各区域中的移动速度为聚酯膜200的 输送速度。 0088 拉伸夹具2a2p可各自独立地利用线性马达等改变移动速度。通过改变拉伸夹 具的移动速度,如后所述,不仅进行横向拉伸。
33、,而且实施有MD方向上的松弛。 0089 需要说明的是,把持聚酯膜的TD方向端部的拉伸夹具在图1中仅示出2a2p,但 并不限定于这些,为了支撑聚酯膜,除拉伸夹具2a2p之外,安装有未图示的拉伸夹具。 0090 以下,有时将拉伸夹具2a2p总称为“拉伸夹具2”。 0091 (预热工序) 0092 在预热工序中,将在后述的纵向拉伸工序中进行纵向拉伸之后的热塑性树脂膜预 热至可拉伸的温度。例如如图1所示,在预热部10中将聚酯膜200进行预热。在预热部10 中,在将热塑性树脂膜进行横向拉伸前预先进行加热,使热塑性树脂膜的横向拉伸容易地 进行。 0093 对预热部结束点上的膜面温度(以下,也称为“预热温。
34、度”。)而言,在将热塑性树 脂膜的玻璃化温度设为Tg时,优选为Tg-10Tg+60,更优选为TgTg+50。需要 说 明 书CN 102990916 A 7/35页 10 说明的是,预热部结束点为结束热塑性树脂膜的预热的时刻、即从预热部10的区域离开热 塑性树脂膜的位置。 0094 (拉伸工序) 0095 在拉伸工序中,对与长度方向(MD方向)正交的宽度方向(TD方向)赋 予紧张力 而将在预热工序中经预热的热塑性树脂膜进行横向拉伸。例如如图1所示,在拉伸部20中, 将经预热的聚酯膜200沿至少与聚酯膜200的长度方向正交的TD方向进行横向拉伸并对 热塑性树脂膜赋予紧张力。 0096 向与聚酯膜。
35、200的长度方向(MD)正交的方向(TD)的拉伸(横向拉伸)是指沿与 聚酯膜的长度方向(MD)垂直(90)交叉的方向进行拉伸,但在机械误差的范围内可为虽 不能说是90但实质上可看作与90相同的方向。机械误差的范围为看作与薄膜长度方 向(MD)垂直的角度的范围(具体为905的范围)的方向。 0097 在拉伸部20中,用于赋予热塑性树脂膜的横向拉伸的紧张力(拉伸张力)优选 0.1t/m6.0t/m。 0098 另外,热塑性树脂膜的面积拉伸倍率(各拉伸倍率之积)优选拉伸前的热塑性树 脂膜的面积的6倍18倍,更优选为8倍17.5倍,进一步优选为10倍17倍。 0099 另外,对热塑性树脂膜的横向拉伸时。
36、的膜面温度(以下,也称为“横向拉伸温 度”。)而言,在将热塑性树脂膜的玻璃化温度设为Tg时,优选为Tg-10以上且Tg+100, 更优选为Tg以上且Tg+90以下,进一步优选为Tg+10且以上Tg+80。 0100 如上所述,拉伸夹具2a2p可各自独立地改变移动速度。因此,例如与预热部10 中的拉伸夹具2的移动速度相比,通过加快拉伸部20、热固定部30等拉伸部20MD方向下游 侧的拉伸夹具2的移动速度,也可以同时进行将热塑性树脂膜沿输送方向(MD)进行拉伸的 纵向拉伸。横向拉伸工序中的热塑性树脂膜的纵向拉伸也可以仅在拉伸部20进行。 0101 (热固定工序) 0102 在热固定工序中,将已实施。
37、有纵向拉伸及横向拉伸之后的热塑性树脂膜进行加 热,使其结晶化并进行热固定。例如如图1所示,在热固定部30中,对赋予有紧张力的聚酯 膜200进行加热。 0103 需要说明的是,热固定是指在拉伸部20中对热塑性树脂膜赋予紧张力的状态下 在特定的温度下进行加热,使其结晶化。 0104 在本发明中,可通过以热塑性树脂膜的表面的最高到达膜面温度(本说明书中, 也称为“热固定温度”。)为160210的范围的方式进行加 热,优选地进行热固定。通 过将赋予有紧张力的热塑性树脂膜在其热固定温度为160210的范围内进行加热, 可以使聚合物分子的结晶取向并赋予耐水解性。即,通过热固定温度为160以上,在收 缩率大。
38、且尺寸稳定性良好的同时,关于耐水解性,聚酯等热塑性树脂容易进行结晶化,聚酯 分子等聚合物分子在延伸的状态下被固定化,可提高耐水解性。另外,通过热固定温度为 210以下,发现尺寸稳定性提高的趋势,可抑制源自聚合物分子彼此的互相缠绕的聚合物 分子的收缩,可维持较高的耐水解性。 0105 从上述同样的理由考虑,热固定温度优选170200的范围,更优选175 195的范围。 0106 最高到达膜面温度(热固定温度)为使热电偶与热塑性树脂膜的表面接触而测得 说 明 书CN 102990916 A 10 8/35页 11 的值。 0107 在本发明中,在热固定工序及/或后述的热松弛工序中,在热塑性树脂膜的。
39、长度 方向(MD)实施有收缩处理(以下也称为MD收缩。)。通过实施MD收缩,可以使薄膜的尺 寸稳定性及耐水解性同时提高。 0108 MD收缩只要收缩率满足规定范围并满足尺寸稳定性及耐水解性,则可以在热固定 工序或后述的热松弛工序中的任一工序中进行,例如在热固定工序中实施MD收缩的情况 下,在后述的热松弛工序中未必需要实施MD收缩。另外,也可以在热固定工序中不实施MD 收缩而仅在热松弛工序中实施MD收缩。也可以在热固定工序和热松弛工序两者中进行MD 收缩。 0109 本发明中的收缩处理(MD收缩)如下进行:例如,在利用例如横向拉伸装置等中所 配置的把持构件把持薄膜的状态下,在薄膜长度方向上在缩小。
40、其把持间隔的同时使热塑性 树脂膜在下述式(1)表示的收缩率为3以上且8以下的范围内进行收缩。具体而言,例 如如图1所示,收缩处理如下进行:通过改变互相位于前后的拉伸夹具(例如拉伸夹具2e 和2f、2g和2h、2i和2j、2k和2l、2m和2n、2o和2p)的各个移动速度并缩小夹具间距离来 缩小把持间隔。 0110 (A+B)-(C+B)/(A+B)100式(1) 0111 具体而言,通过在比MD方向上游侧更靠下游侧的热固定部及/或热 松弛部中缩 小拉伸夹具2e-2f间的间隔及拉伸夹具2g-2h间的间隔,可以进行热塑性树脂膜的MD方向 的松弛。在热固定部30及/或热松弛部40进行MD的松弛的情况。
41、下,在拉伸夹具2e2h 到达热固定部30、热松弛部40时,减慢拉伸夹具的移动速度、减小热塑性树脂膜的输送速 度、使拉伸夹具2e-2f间的间隔和拉伸夹具2g-2h间的间隔与比其更靠上游侧的例如预热 部等中的间隔相比缩小即可。 0112 在式(1)中,如图2(A)所示,A表示将互相相邻的2个把持构件2的间隔缩小前 的把持间隔A(mm),如图2(B)所示,C表示将互相相邻的2个把持构件2的间隔缩小后的把 持间隔C(mm)。另外,B表示把持构件2的薄膜长度方向上的长度(mm)。 0113 式(1)所示的收缩率以热固定工序及后述热松弛工序的两者的收缩率的总计设 为3以上且8以下即可。 0114 在本发明。
42、中,式(1)表示的收缩率超过8时,薄膜宽度方向(TD)的皱褶或厚度不 均容易变差,尺寸稳定性差。另外,收缩率低于3时,特别是薄膜长度方向(MD)的尺寸稳 定性未得到改善,尺寸稳定性差。 0115 作为收缩率,从上述同样的理由考虑,优选为4以上且6以下。 0116 另外,把持构件的长度B和将互相相邻的把持构件间的间隔缩小前的把持间隔A 优选满足下述式(2)所示的关系式的形态。该关系式表示相对于1个把持构件的一端和另 1个把持构件的同一端的距离的把持构件间的间隙的比例。 0117 0.06A/(A+B)0.15式(2) 0118 目前,从较大地获得收缩率的方面考虑,有增大间隙的趋势,但在进行横向拉。
43、伸 时,在利用把持构件的把持部和非把持部中产生拉伸应力差,特别是在薄膜宽度方向端部 容易形成不均匀的拉伸。因此,在本发明中,通过把持构件的长度B和把持间隔A满足式(2) 来保持拉伸均匀性。即,通过间隙的比例为0.06以上,可抑制在薄膜宽度方向上的薄膜的 说 明 书CN 102990916 A 11 9/35页 12 中央部和端部之间容易产生的收缩差,热收缩率等基础物性均匀,尺寸稳定性优异。另外, 通过间隙的比例为0.15以下,可降低横向拉伸时的把持部和非把持部之间的拉伸应力差, 尺寸稳定性提高。 0119 在上述中,从上述同样的理由考虑,间隙的比例A/(A+B)优选0.07 以上0.13以 下。
44、。 0120 另外,作为把持构件的长度B,优选100mm以上且140mm以下的范围。通过满足式 (2)所示的关系式,同时把持构件的长度为100mm以上的范围,进而抑制进行横向拉伸时的 利用把持构件的把持部和非把持部之间的拉伸应力差使其较小,进而保持拉伸均匀性。由 于把持构件的长度为140mm以下的范围,可抑制薄膜的中央部和端部之间的收缩差,可保 持基础物性的均匀性。 0121 作为把持构件的长度B,从上述同样的理由考虑,优选110mm以上且125mm以下的 范围。 0122 收缩处理(MD收缩)以热固定工序及后述热松弛工序中的总计的收缩处理时间为 10秒以上且60秒以下的方式进行。处理时间超过。
45、60秒时,招致热塑性树脂的雾度上升,同 时耐水解性变差,引起品质劣化。特别是在聚酯(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯等)等结晶 性树脂中,雾度上升显著。另外,处理时间低于10秒时,除收缩率不足、尺寸稳定性降低之 外,在收缩途中产生皱褶等面状故障。另外,由于耐水解性差,因此,无法保持长期的品质耐 久性。 0123 从上述同样的理由考虑,收缩处理时间优选为10秒以上且40秒以下,更优选为15 秒以上且30秒以下。 0124 另外,从拉伸工序中的横向拉伸的结束时刻至薄膜膜面在“以式(1)所示的收缩 率满足范围的方式进行收缩处理的区间”达到最高到达温度的薄膜膜面温度的平均上升速 度设为0.6/秒以上且4.5/。
46、秒以下。 0125 横向拉伸的结束时刻为薄膜到达拉伸区域的出口而结束横向拉伸的时刻,在例如 图1所示的装置中,是指从拉伸部20进入热固定部30的位置。 0126 在此,薄膜膜面温度的“平均上升速度”为用拉伸区域出口的膜面温度T1和 沿薄膜长度方向收缩的区间中的膜面的最高到达温度T2的温度差(T2-T1;)除以 所需的时间秒而求出的值。 0127 在平均上升速度超过4.5/秒的速度下,耐水解性显著降低,除此之外,通过急 剧地进行加热,产生不均匀的收缩,在其不均匀较大时,产生皱褶等面状故障。另一方面,在 平均上升速度比0.6/秒慢的速度下,在 均匀收缩的方面良好,但使热固定或热松弛时 的温度条件为。
47、低温的条件选定、采取较长的区域长度或者降低制造速度等使热收缩率过于 变大或招致高成本。 0128 作为平均上升速度,优选为1.0/秒以上且4.2/秒以下,更优选为1.3/秒 以上且4.0/秒以下。 0129 薄膜膜面温度的平均上升速度的调整没有特别限制,可以如下进行:例如在热固 定区域或热松弛区域内设置加热机等加热机构及鼓风扇等鼓风机构等装置作为调整机构 起作用,变更供给于薄膜的加热风的温度或风速的条件。 0130 (热松弛工序) 说 明 书CN 102990916 A 12 10/35页 13 0131 热松弛工序松弛(热松弛)在热固定工序中经热固定的热塑性树脂膜的紧张力, 除去薄膜的残留应。
48、变。由此,薄膜的尺寸稳定性提高。另外,在热松弛工序中,在热固定工 序中沿热塑性树脂膜的长度方向(MD)未实施收缩处理(MD收缩)的情况,可实施MD收缩。 通过实施MD收缩,如上所述,薄膜的尺寸稳定性及耐水解性均提高。 0132 对热松弛而言,例如如图1所示,优选如下形态:在热松弛部40中,以热塑性树脂 膜的表面的最高到达膜面温度为比热固定部30中的热塑性树脂膜的最高到达膜面温度(T 热固定 )低5以上的温度的方式将热塑性树脂膜进行加热并赋予热塑性树脂膜热松弛。以 下,将热松弛时的热塑性树脂膜的表面的最高到达膜面温度也称为“热松弛温度(T 热松弛 )”。 0133 与在热固定工序中实施MD收缩的情况同样,热松弛工序中的MD收缩也可以在热 固定工序中实施MD收缩的同时进行,也可以在热固定工序中实施了MD收缩的情况下不进 行热松弛工序中的MD收缩。相反,仅在热松弛工序中也可以实施MD收缩。 0134 即使在。