專利名稱：具有高環(huán)己烷二甲醇份額和次要二醇份額，以及主要和次要二羧酸份額的雙軸取向聚酯 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由聚酯制備的雙軸取向薄膜，其厚度優(yōu)選處于12至600 Pm范圍內(nèi)。所述薄膜主要由聚酯構(gòu)成，所述二醇組分包含環(huán)己烷二甲醇和至少一種其他二醇。所述二羧酸組分的顯著(主要)份額由苯二甲酸或萘二甲酸構(gòu)成，但至少5m0l%的二羧酸組分由不同于主要使用的苯二甲酸或萘二甲酸的二羧酸構(gòu)成。這些薄膜的特征在于其良好的可制造性，非常好的耐水解性和良好的電絕緣性能。本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種制備所述薄膜的方法。
背景技術(shù)：
在所述厚度范圍內(nèi)的由聚酯制備的雙軸取向薄膜是廣為人知的。在電絕緣應(yīng)用中，如電纜、電動機(jī)絕緣或太陽能電池組件的背面層壓板的薄膜中，通常要求部分地處于達(dá)到聚對苯二甲酸乙二醇酯(=PET)(所述聚酯主要用于工業(yè)實踐中)的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度范圍(約78°C)的應(yīng)用溫度下時，若干年的較長耐久性。在這些條件下，聚酯的水解傾向?qū)?yīng)用中的耐久性變得很關(guān)鍵。盡管影響水解速率的變量如低端羧基含量(CEG含量)已為人所知很長時間了(例如US-A-3，051，212)，工業(yè)實踐中用于制備具有低端羧基含量的聚酯的方法仍需要小心翼翼地進(jìn)行工藝控制和隨后的固態(tài)聚合。如果將薄膜生產(chǎn)的生產(chǎn)廢料(也稱為回收材料或再生料)以盡可能高的量重新引入該薄膜的生產(chǎn)中，這類原料的缺點尤其就顯現(xiàn)出來；在聚酯薄膜的商業(yè)生產(chǎn)中，出于經(jīng)濟(jì)原因，這是必需的。在雙軸取向聚酯薄膜的生產(chǎn)過程中，根據(jù)工藝要求，通常每kg薄膜需要I. 5-2. 5kg原料。其余量(0. 5-1. 5kg/kg薄膜)以邊角料和薄膜廢料形式產(chǎn)生，將其粉碎并隨后直接再引入，或者擠出并重新造粒然后再引入(回收材料，再生料)。但在薄膜的生產(chǎn)過程以及更進(jìn)一步地在隨后的用于生產(chǎn)再生料的反復(fù)擠出過程中，端羧基含量急劇上升并因此限制了再生料的再引入，或者甚至導(dǎo)致完全無法使用再生料。但是，(例如)通過調(diào)節(jié)聚酯的低端羧基含量而降低水解速率，就其影響而言是有限的，且在沒有其它復(fù)雜的添加劑體系的情況下，所得薄膜對許多應(yīng)用，如太陽能電池組件的背面層壓板而言，仍并非足夠水解穩(wěn)定的。通過選擇不同于乙二醇和對苯二甲酸的單體，也可顯著降低水解速率。由以萘二甲酸代替對苯二甲酸作為單體的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)，可獲得具有顯著降低的水解速率的薄膜，但它們的適用性受到高原料價格(與PET相比，約為其5倍)以及雙軸取向薄膜的生產(chǎn)要顯著困難(尤其是由約120-125°C的急劇升高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度所導(dǎo)致)的限制。此外，例如對太陽能電池組件的背面層壓板而言，必須保證與其他不同聚合物(聚酯、EVA等)薄膜的連接。與使用其他聚酯相比，PEN的較為惰性的性質(zhì)使得這類層壓板的生產(chǎn) 更為復(fù)雜。也已知PCT =聚對苯二甲酸(1，4_環(huán)己烷二甲醇)酯是水解穩(wěn)定的聚酯，但在實踐中不用于雙軸取向薄膜。其原因是該材料的脆性，特別是在降低收縮率所必需的雙軸取向薄膜熱定形之后。因此，PCT大多以PETG(=具有環(huán)己烷二甲醇[CHDM]+乙二醇[EG]作為二醇單體單元的PET，大多具有超過50mol%的EG)銷售。但PETG不再水解穩(wěn)定，使得其不再適于預(yù)期的用途(電絕緣，尤其是太陽能電池組件中的電絕緣)。
在太陽能電池組件的背面層壓板中，至少最外面的層壓層，理想地為整個層壓板，應(yīng)具有如此高的水解穩(wěn)定性，以至于即使在25年的戶外應(yīng)用后，也能確保足夠的絕緣性。目前，這通常通過由聚氟乙烯(PVF)(例如Tedlar ,DuPont)和pet制備的層壓板解決，其中至少層壓板的外側(cè)由Tedlar構(gòu)成，且PET通常處于兩層Tedlar之間以作為絕緣中間層。但是，Tedlar和其他含氟聚合物很昂貴，且將來當(dāng)達(dá)到其壽命終點的太陽能電池組件的數(shù)量急劇上升時，也會成為主要的回收問題，因為它們既不能簡單地再生，也不能根據(jù)綠色環(huán)境的要求處理(例如燃燒)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種厚度優(yōu)選處于12至600 iim范圍內(nèi)的白色聚酯薄膜，其避免了所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點且可成本有效地制造，其特征在于良好的電絕緣性，尤其是當(dāng)用作太陽能電池組件的背面層壓板時，因而適于電絕緣應(yīng)用的通常用途。這通過一種主要由聚酯構(gòu)成的雙軸拉伸(=取向)薄膜實現(xiàn)，所述聚酯的二醇組分包含至少35mol 優(yōu)選至少55mol 特別優(yōu)選至少70mol %的1,4-環(huán)己燒二甲醇(CHDM)。CHDM可作為順式異構(gòu)體c_CHDM、反式異構(gòu)體t_CHDM或作為c/t_CHDM的混合物存在。根據(jù)本發(fā)明，“二醇組分”是作為聚酯主鏈一部分且衍生自二醇的結(jié)構(gòu)；所述衍生結(jié)構(gòu)以單體化合物命名，其中合適的話，在本文中也替代地且等同地使用該單體化合物本身的名稱，代替該組分的名稱。環(huán)己烷二甲醇的份額越高，耐水解性也就越高。所述聚酯的二羧酸組分的至少80mol%由苯二甲酸和/或萘二甲酸( = NDC)構(gòu)成，優(yōu)選至少95mol %，特別優(yōu)選至少99m0l%由苯二甲酸和/或萘二甲酸構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明，“二羧酸組分”是作為聚酯主鏈的一部分且衍生自二羧酸的結(jié)構(gòu)；所述衍生結(jié)構(gòu)以單體化合物命名，其中合適的話，在本文中也替代地且等同地使用該單體化合物本身的名稱，代替該組分的名稱。優(yōu)選上述量的所述二羧酸組分由苯二甲酸構(gòu)成。優(yōu)選的萘二甲酸為2，6_萘二甲酸(2，6-NDC)，優(yōu)選的苯二甲酸為對苯二甲酸(TA)。在具有良好水解穩(wěn)定性的特別優(yōu)選的實施方案中，所述二羧酸組分的至少55mol % (主要使用的二羧酸組分)，優(yōu)選至少60mol %,特別優(yōu)選64mol %由所述兩種優(yōu)選二羧酸之一構(gòu)成，特別優(yōu)選由對苯二甲酸構(gòu)成。除了所述主要使用的二羧酸(彡55mol% )之外,總是存在至少5mol %的至少一種不同于所述主要使用的二羧酸的二羧酸。當(dāng)所述主要組分為對苯二甲酸時，這可例如為2，6_萘二甲酸，反之亦然。在具有良好水解穩(wěn)定性和良好可制造性(低脆性)的特別優(yōu)選的實施方案中，所述聚酯包含至少5. Omol1^的間苯二甲酸(I PA),優(yōu)選至少IOmol1^的間苯二甲酸，特別優(yōu)選至少25m0l%的間苯二甲酸作為其他二羧酸組分(m0l%基于二羧酸組分的總量)。間苯二甲酸的含量應(yīng)不高于40mol %且最好不高于36mol %，這是因為此時薄膜的熱和水解穩(wěn)定性顯著降低。對IPA所述的范圍以同樣的方式也適用于其他二羧酸，例如在TA作為主要二羧酸時作為次要組分的NDC，優(yōu)選2，6-NDC ;或者在NDC，優(yōu)選2，6_NDC作為主要二羧酸時作為次要組分的TA。這也適用于1，4-環(huán)己烷二甲酸等，其中TA、NDC，優(yōu)選2，6-NDC和IPA為優(yōu)選
的二羧酸。除上述對苯二甲酸、間苯二甲酸或NDC，或者2，6-NDC之外，也可含有其他二羧酸，如其他芳族以及脂族二羧酸，但通常導(dǎo)致生產(chǎn)性能和/或熱和水解穩(wěn)定性變劣。因此，如果存在的話，其份額優(yōu)選低于IOmol %，理想地低于Imol %。如上所述，TA是最優(yōu)選的二羧酸。在優(yōu)選實施方案中，除TA之外，存在至少5mol%，優(yōu)選至少IOmol % NDC，優(yōu)選2，6_NDC，其中超過25mol% NDC或者2，6_NDC的方案是不那么優(yōu)選的，且理想地不應(yīng)超過21mol% NDC，或者2，6-NDC。在特別優(yōu)選的實施方案中，除TA和NDC，優(yōu)選2，6-NDC之外，IPA也以上述量存在。NDC或者2，6-NDC的份額越高，所得薄膜的機(jī)械強(qiáng)度就越高。此外，NDC/2，6-NDC含量的增大也對耐水解性產(chǎn)生正面影響。然而，隨著NDC/2，6-NDC含量的增大，原料成本上升且可制造性更為困難。上述聚酯含有除上述環(huán)己烷二甲醇(CHDM)之外的其他二醇。其他二醇例如為乙二醇(EG)、丙二醇(PG)、1，4-丁二醇、二甘醇(DEG)、新戊二醇等。除CHDM之外的二醇份額小于或等于65mol%，優(yōu)選小于或等于5mol%，理想地小于或等于Imol %。環(huán)己烷二甲醇的份額越高，則耐水解性也就越好。所述薄膜含有小于16mol %，優(yōu)選小于Smol %，理想地小于2mol %的乙二醇。此外，所述薄膜總計含有小于8mol %，優(yōu)選小于4mol %，理想地小于Imol%的二甘醇和更高級聚二醇類，如三甘醇等。乙二醇份額越高，尤其是二甘醇和更高級聚二醇類份額越高，則得到的水解速率就越大。盡管丙二醇(1，3_丙二醇)和化學(xué)式C3H8O2的其他丙二醇比乙二醇更有利，就水解速率而言，其仍顯著不如環(huán)己烷二甲醇有利，因此其含量小于25mol %,優(yōu)選小于12mol %,理想地小于4mol %。就水解而言，1,4-丁二醇和化學(xué)式C4HltlO2的其他丁二醇比丙二醇更好，但就薄膜的可制造性方面的顯著缺點而言，其也不比環(huán)己烷二甲醇更有利，尤其是1，4_ 丁二醇在份額高于30mOl%下導(dǎo)致結(jié)晶速率急劇增大。因此，優(yōu)選含有小于30mol%，優(yōu)選小于20mol%，理想地小于IOmol %的丁二醇。考慮到水解性能，戊二醇，尤其新戊二醇(2，2_ 二甲基-1，3-丙二醇)比丁二醇更好。其含量小于65mol % ,優(yōu)選小于45mol %,理想地小于30mol %。除環(huán)己烷二甲醇之外的具有多于5個碳原子的其他二醇是不那么優(yōu)選的，這是由于其降低了熱可靠性(通過氧化、或者自由基降解)，因此其含量小于15mol %，優(yōu)選小于8mol %,理想地小于4mol %。優(yōu)選除最優(yōu)選的環(huán)己烷二甲醇之外，僅2種其他二醇高于2mol %，理想地僅I種其他二醇高于2mol%。如果二醇以所述量存在，則除CHDM之外，添加其他二醇會導(dǎo)致可制造性(更低的脆性傾向)改善。理想地，所有引入的原料含有含量處于所述范圍內(nèi)(相對于整個薄膜)的單體組分。例如90重量％的PCTA (酸改性的聚對苯二甲酸環(huán)己烷二甲酯)-原料如獲自Eastman，美國的DS2000(約83mol%對苯二甲酸 和約17mol %間苯二甲酸和約IOOmol %環(huán)己烷二甲醇)與10重量％ PBT (聚對苯二甲酸丁二醇酯)-原料(約IOOmol %對苯二甲酸和約IOOmol % 1，4_ 丁二醇)的組合也是可能的(這導(dǎo)致單體組分含量處于本發(fā)明的薄膜范圍內(nèi))，但這不是那么優(yōu)選的，因為此時水解性最差的原料(此處為PBT)對總體性能變得很重要，這是由于擠出過程中的酯交換和混合并不理想。此外，這類混合物通常導(dǎo)致不穩(wěn)定的加工條件，尤其當(dāng)添加再生料時，這是因為酯交換度并不總是完全相同的。上述聚酯優(yōu)選-如果它們不能商購獲得-例如可按照原則上已知的DMT法或者按照TPA法生產(chǎn)，這將在下文關(guān)于母料生產(chǎn)的描述中加以說明。由此，相應(yīng)的二醇和二羧酸(TPA法)，或者其低級烷基酯(DMT法) 以所述摩爾量反應(yīng)。所述薄膜含有聚酯作為主要組分。所述薄膜優(yōu)選的至少70重量％，特別優(yōu)選95重量％由聚酯構(gòu)成，其中無機(jī)填料忽略不計。其余不超過30重量％可為其他聚合物如聚丙烯，或其他有機(jī)填料如UV穩(wěn)定劑或阻燃劑(重量％基于所述薄膜的總質(zhì)量，其中無機(jī)填料忽略不計)。本發(fā)明薄膜可進(jìn)一步包含調(diào)節(jié)表面形貌、光學(xué)性能(光澤度、霧度等)或改善操作穩(wěn)定性和纏繞性所需的無機(jī)或有機(jī)顆粒。這類顆粒例如為碳酸鈣、磷灰石、硅石、二氧化鈦、氧化鋁、交聯(lián)聚苯乙烯、交聯(lián)聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、沸石以及其他硅酸鹽如硅酸鋁。這些化合物通常以0.05-5重量％，優(yōu)選0. 1-0.6重量％ (基于所述薄膜的重量)的量引入。特別優(yōu)選碳酸鈣和硅石。引入的顆粒尺寸d5Q通常為0. 1_811111，優(yōu)選0. 3-5. 5iim，特別優(yōu)選0. 5-2. 5 U m,以
在生產(chǎn)過程中獲得良好的操作穩(wěn)定性。纖維狀無機(jī)添加劑如玻璃纖維不是合適的，因為它們使聚酯薄膜的生產(chǎn)不經(jīng)濟(jì)，這是由于它們導(dǎo)致多次中斷。引入顆粒的d5(l值越低(這同樣適用于下文所述的白色顏料)，耐局部放電性就越高(見下文)。如果引入d5(l大于8 y m的顆粒，則不再能確定地獲得所述優(yōu)選的耐局部放電性。在一個實施方案中，本發(fā)明薄膜是白色的。所述白色顏料可與上述用于改善纏繞性的顆粒相同，但此時必須以足夠的量和粒度添加以獲得增白效果。作為白色顏料，二氧化鈦、硫酸鋇、氧化鋅、碳酸鈣或不相容聚合物如聚丙烯、聚乙烯或環(huán)烯烴共聚物(COC)或這些的組合是特別合適的。這些以1-30重量％加入所述聚酯中，其中優(yōu)選的添加量為2-20重量％ (基于所述薄膜的總重量)。在該實施方案中，特別優(yōu)選所述薄膜含有3-10重量％ (基于所述薄膜的總重量)白色顏料。更多的白色顏料/不相容聚合物導(dǎo)致更好的光反射和改善的UV防護(hù)，但也由于該白色顏料/聚合物而導(dǎo)致更高的成本并從約10重量％的含量往上降低了耐中斷性，且從20重量％往上，導(dǎo)致薄膜的可制造性由于中斷增多而受到損害。從10重量％往上，特別是從30重量％往上，薄膜的電性能也下降。引入的無機(jī)白色顏料的粒度(d5(l)通常介于0.05和5 Pm之間，優(yōu)選介于0.07和3. 5 y m之間，理想地介于0. I和2. 5 y m之間，以獲得良好的操作穩(wěn)定性和良好的白度(僅適用于無機(jī)白色顏料；有機(jī)顏料通常熔融)。優(yōu)選白色顏料為硫酸鋇和二氧化鈦，其中特別優(yōu)選二氧化鈦。令人驚訝地是，與使用硫酸鋇或氧化鋅時相比，使用二氧化鈦導(dǎo)致更好的介電強(qiáng)度和更高的耐局部放電性。單獨使用碳酸鈣僅在濃度非常高時才能獲得充分的增白效果，且因此應(yīng)與其他白色顏料組合。當(dāng)使用硫酸鋇時，通常必須使用超過10重量％，以獲得良好的白度和UV穩(wěn)定性。這導(dǎo)致了上文所述的缺點。此外，當(dāng)TiO2為無機(jī)涂覆且合適的話額外有機(jī)涂覆時，添加TiO2是特別優(yōu)選的。TiO2的優(yōu)選無機(jī)涂料或者添加劑在此為SiO2，優(yōu)選Al2O3,特別優(yōu)選SiO2與Al2O3的組合。SiO2與Al2O3的份額優(yōu)選> I重量％ (基于TiO2)，特別優(yōu)選> 3重量％，理想地> 5重量％。對本發(fā)明薄膜的UV穩(wěn)定性而言，無機(jī)涂料組分的高含量是特別有利的，因為具有高環(huán)己烷二甲醇單體含量的聚合物-與PET相反-對氧和自由基的進(jìn)攻要敏感得多。在UV照射下，這可通過TiO2大大加速，且如果在最終應(yīng)用場合中發(fā)生UV曝露，則應(yīng)通過適當(dāng)選擇涂覆的TiO2類型而降低。無機(jī)涂層降低了可導(dǎo)致薄膜黃變和變脆的TiO2的催化效應(yīng)表面，而有機(jī)涂層對TiO2在熱塑性聚酯中的引入也存在正面影響。合適的TiO2類型可商購獲得。作為實例可提及DuPont (美國)的R-105和Sachtleben (德國)的Rodi 。一方面，TiO2的添加導(dǎo)致薄膜增白(如使用其他白色顏料那樣)，且由于光反射的提高，導(dǎo)致當(dāng)將該薄膜用于太陽能電池組件的背板中時電產(chǎn)率提高。另一方面，其改善了所述薄膜或者背板的耐UV性(通過背反射UV光)，當(dāng)將太陽能電池組件用于戶外時，這是特別有利的。TiO2的平均粒徑(d5(l)優(yōu)選為0. 1-0. 5iim，特別優(yōu)選
0.15-0. 3 TiO2的添加量優(yōu)選為2_25重量％，尤其優(yōu)選3_12重量％，特別優(yōu)選4_8重量％ (基于所述薄膜的總重量)。當(dāng)使用金紅石晶型的TiO2時，獲得最佳的光反射和最佳的UV防護(hù)在另一實施方案中，本發(fā)明薄膜含有至少一種黑色顏料。所述黑色顏料優(yōu)選為氧化鐵黑顏料，優(yōu)選式Fe3O4的氧化物(CAS號1317_61_9)。在優(yōu)選實施方案中，所述薄膜含有0. 05-25重量％，優(yōu)選1-7重量％，特別優(yōu)選I. 5-5. 5重量％的Fe304。所述薄膜可含有呈Fe3O4顆粒形式的這些顏料。但該實施方案是不那么優(yōu)選的，因為此時必須以較大量添加Fe3O4顆粒以獲得足夠的黑色效果。已證明更有利的是使用已涂覆有Fe3O4的無機(jī)顆粒，如云母、二氧化鈦、硅石或碳酸鈣。當(dāng)然也可直接將炭黑(石墨/炭黑)或鉻/銅尖晶石用作黑色顏料。如果將氧化鐵黑或鉻/銅尖晶石用作黑色顏料，則已證明將這些與0. 1-1. 5重量％的炭黑混合是有利的，這是因為如此可在所述薄膜中獲得更深的黑色效果。如果除炭黑之外還使用氧化鐵黑或鉻/銅尖晶石或其它無機(jī)黑色顏料，其粒度(d50)優(yōu)選< 10 u m,特別優(yōu)選< 7 ii m,非常特別優(yōu)選< 5 y m。更大粒徑導(dǎo)致極大的薄膜霧度且在薄膜生產(chǎn)過程中導(dǎo)致嚴(yán)重的中斷問題，此外顯著降低了電絕緣性，尤其是局部放電電壓(rov)。一般而言，與使用無機(jī)黑色顏料如氧化鐵黑或鉻/銅尖晶石相比，使用炭黑導(dǎo)致在較低濃度下獲得所需的黑色效果。然而，炭黑具有導(dǎo)電的缺點，這導(dǎo)致電絕緣應(yīng)用中的導(dǎo)電連接并因此導(dǎo)致絕緣效果的失效。因此，所述薄膜含有小于10重量％的炭黑，優(yōu)選小于8重量％，理想地小于5重量％的炭黑。如果所述薄膜是多層的，則所述薄膜不含超過15重量％的炭黑層，優(yōu)選不含超過10重量％的炭黑層。如果將炭黑用作黑色顏料，則所述薄膜含有至少0. 05重量％的炭黑，優(yōu)選至少0.2重量％的炭黑。優(yōu)選使用根據(jù)“爐內(nèi)”法制備的炭黑。所用炭黑的d5(l值小于2pm。在優(yōu)選實施方案中，通過炭黑引入所述薄膜中的PAH(=多環(huán)芳烴如萘、苊、芴、菲、蒽、熒蒽、芘、苯并(ghi)熒蒽、苯并(a)蒽、環(huán)戊(Cd)芘、窟、苯并(b/j)熒蒽、苯并(k/j)突蒽、苯并(e)花、苯并(a)花、花、二苯并(ac/ah)蒽、苯并(ghi)花、蒽嵌蒽、蘧)在薄膜中的含量總計小于I. 5ppm,優(yōu)選小于Ippm,特別優(yōu)選小于0. 5ppm。為了滿足這些極限值，通過在沸騰下加熱用甲苯萃取48小時而將各PAH從炭黑表面分離，然后借助偶聯(lián)有質(zhì)譜儀的氣相色譜法(GC/MS)對其進(jìn)行表征和量化。這防止PAH以顯著量遷移出所述薄膜和危害用戶。此外，避免了在該薄膜生產(chǎn)過程中工作人員受到污染，甚至不需要昂貴的保護(hù)措施。
所述黑色顏料可與白色顏料組合。盡管白色顏料導(dǎo)致更低的黑度(灰色)，但是其提高了薄膜的反射性并因此在優(yōu)選實施方案中，當(dāng)用于太陽能電池組件的背面層壓板中時，改善了效率。所述白色顏料可與用于改善操作穩(wěn)定性/纏繞性的上述顆粒相同，但在這種情況下，其必須以足夠的量和粒度添加。這種具有上述性質(zhì)的上述顏料通常適于作為白色顏料。這些以0.1-20重量％添加至聚酯中，其中優(yōu)選的添加量為0.7-10重量％ (基于所述薄膜的總重量)。在該實施方案中，特別優(yōu)選所述薄膜含有1-8重量％ (基于所述薄膜的總重量)的白色顏料。更多的白色顏料/不相容聚合物導(dǎo)致更好的光反射和改善的UV防護(hù)，但也由于該白色顏料/聚合物而導(dǎo)致更高的成本并從約10重量％含量往上降低了耐中斷性，且從20重量％往上，導(dǎo)致薄膜的可制造性由于中斷增多而受到損害。從10重量％往上，特別是從20重量％往上，薄膜的電性能也下降。該著色薄膜的透明度<75%，特別優(yōu)選< 50%，理想地< 20%。除上述添加劑之外，所述薄膜可額外含有其他組分，如阻燃劑(優(yōu)選有機(jī)磷酸酯)和/或UV穩(wěn)定劑和熱穩(wěn)定劑。合適UV穩(wěn)定劑的選擇可參見FR 2812299。特別優(yōu)選起UV吸收劑作用的UV穩(wěn)定劑，尤其是基于三嗪的，因為這些尤其具有足夠的長期穩(wěn)定性(在太 陽能電池組件中通常要求超過20年)；或者HALS類(位阻胺光穩(wěn)定劑)產(chǎn)品，其額外保護(hù)具有高環(huán)己烷二甲醇份額的氧化敏感聚合物而自身通常不大量吸收UV光。已證明特別有利的是三嗪類與HALS的組合，其中也可使用選自其他產(chǎn)品類別，如苯并三唑類或二苯甲酮類的UV吸收劑代替三嗪類。在優(yōu)選實施方案中，添加介于0.1和5重量％ (基于其所添加至的層的總重量)之間的UV穩(wěn)定劑，其中UV吸收劑和HALS的有效最小份額各自為0. I重量％，使得這兩種產(chǎn)品的組合在所述層中總是為至少0.2重量％。當(dāng)處于強(qiáng)UV曝露下(未防護(hù)地直接曝露于陽光下或間接曝露于陽光下數(shù)年)時，在曝露最強(qiáng)烈的層中，UV吸收劑+HALS的份額應(yīng)至少為I重量％。特別在白色顏料的實施方案中，在朝向光源的該層下面的層中添加穩(wěn)定劑不會導(dǎo)致UV穩(wěn)定性的顯著改善。因此，在這類多層薄膜的情況下，特別是在白色實施方案中，特別地在覆蓋層中添加；覆蓋層下面的層完全不含任何UV穩(wěn)定劑，或者僅通過引入再生料而含有UV穩(wěn)定劑，因而優(yōu)選少于覆蓋層中所含穩(wěn)定劑的60%，特別優(yōu)選少于30% (重量百分?jǐn)?shù))。選自UV吸收劑類的可用穩(wěn)定劑的本發(fā)明實例為市售Tinuvin 1577(生產(chǎn)商BASF，前 Ciba SC，瑞士；2-(4，6_ 二苯基-1，3，5-三嗪-2-基)-5-(己)氧基苯酚)。對HALS類化合物而言，已證明分子量> 500，特別優(yōu)選> 900，理想地> 1300的聚合物型穩(wěn)定劑或者低聚物型穩(wěn)定劑是特別有利的。此處可提及的實例為N，N’ -雙(2，2，6，6_四甲基-4-哌啶基)-1，6-己二胺聚合物與嗎啉_2，4，6-三氯-1，3，5-三嗪的甲基化反應(yīng)產(chǎn)物(CAS號193098-40-7)，其由美國Cyt ec以CyaSOfb ZV-3529市售，且就本發(fā)明的目的而言，其是特別優(yōu)選的。在比較低分子量穩(wěn)定劑更低的濃度下，聚合物和低聚物型HALS導(dǎo)致有效的穩(wěn)定化且使薄膜具有更好的電性能。當(dāng)以所述量使用上述穩(wěn)定劑時，本發(fā)明薄膜在UV-A范圍內(nèi)的透明度為< 20%，優(yōu)選< 10%，特別優(yōu)選小于5% (370nm)。此外，已證明有利的是在所述薄膜中加入呈自由基清除劑形式的穩(wěn)定劑，因為這可改善長期熱穩(wěn)定性。有利的是，本發(fā)明薄膜以基于該薄膜的重量為50-15000ppm，優(yōu)選100-5000ppm,特別優(yōu)選300-1000ppm的量含有這類自由基清除劑(或者熱穩(wěn)定劑)。通常加入聚酯原料中的穩(wěn)定劑任意選自主穩(wěn)定劑，如位阻酚或芳族仲胺，或者次級穩(wěn)定劑，如硫醚、亞磷酸酯(鹽)和亞膦酸酯(鹽)以及二丁基二硫代氨基甲酸鋅，或主穩(wěn)定劑和次級穩(wěn)定劑的協(xié)同增效混合物。優(yōu)選酚類穩(wěn)定劑。所述酚類穩(wěn)定劑尤其包括位阻酚、硫代雙酚、亞烷基雙酚、烷基酚、羥基芐基化合物、?；被雍土u基苯基丙酸酯(相應(yīng)的化合物例如描述于“Kunststoffadditive”,第 2 版，GS1ChterMiiller,出版商CarlHanser-Verlag 以及“Plastics Additives Handbook”,第 5 版，Dr. Hans Zweifel,出版商Carl Hanser-Verlag 中)。特別優(yōu)選具有如下 CAS 號的穩(wěn)定劑=6683-19-8,36443-68-2,35074-77-2，65140-91-2，23128-74-7，41484-35-9，2082-79-3 以及瑞士， Basel， CibaSpecialities 的 Irganox 1222,其中在特別的方案中優(yōu)選 Irganox 1010、 Irganox 1222、 Irganox 1330和 Irganox 1425型或其混合物。本發(fā)明薄膜通常按照原則上已知的擠出工藝生產(chǎn)且為單層或多層的。
所述薄膜的厚度為12-600 u m，優(yōu)選25-350 u m，特別優(yōu)選35-300 u m。低于12 u m，
則不能獲得對預(yù)期應(yīng)用，尤其是太陽能電池組件而言合適的電絕緣性能，且生產(chǎn)越來越困難。從300 y m往上，拉伸強(qiáng)度顯著降低，當(dāng)大于600 y m時，拉伸強(qiáng)度對預(yù)期應(yīng)用而言過低。優(yōu)選通過母料將所述顏料和其他添加劑加入相應(yīng)的層中。為了生產(chǎn)母料，優(yōu)選將顏料/添加劑和聚酯在多螺桿擠出機(jī)中混合，通過孔板口模擠出并造粒(=擠出母料)。然而，顏料或添加劑也可在聚酯生產(chǎn)過程中直接加入，以生產(chǎn)母料-或分批原料(=縮聚母料)。在該過程中，在使用DMT法(DMT =以對苯二甲酸二甲酯作為起始單體)的情況下，通常在酯交換后，或者在緊鄰縮聚之前(例如經(jīng)由酯交換和縮聚反應(yīng)器之間的進(jìn)料管線)以在環(huán)己烷二甲醇中的分散體形式加入顏料/添加劑。但是該添加也可在酯交換之前就已進(jìn)行。在TPA法(TPA=以對苯二甲酸作為起始單體)的情況下，添加優(yōu)選在縮聚開始時進(jìn)行。但隨后添加也是可能的。對于該方法而言，已證明有利的是在添加之前，用PR0GAF PGF 57 (Hayward/Indiana,美國)過濾器對處于環(huán)己燒二甲醇中的分散體進(jìn)行過濾。就工業(yè)性能，例如附聚體的形成而言，縮聚母料提供了優(yōu)勢。對短期調(diào)節(jié)，少量或可變的批料大小而言，擠出母料與縮聚母料相比在靈活性方面具有優(yōu)勢。直接在薄膜的生產(chǎn)過程中將顏料或添加劑計量加至擠出機(jī)中也是可能的。但這經(jīng)常帶來如下缺點與其他兩種方法相比均一性變差，且可能出現(xiàn)附聚體，這可能對薄膜的性能產(chǎn)生負(fù)面影響。在生產(chǎn)本發(fā)明薄膜的方法中，有利地以如下方式進(jìn)行將相應(yīng)聚合物熔體(合適的話可含有顏料/添加劑)擠出通過扁平口模，將如此獲得的薄膜為了固化在一個或多個輥(冷卻輥)上引離并驟冷為基本上無定形的預(yù)膜，隨后將該薄膜重新加熱并雙軸拉伸(取向)，使所述雙軸拉伸薄膜熱定形。已證明有利的是整個擠出過程中的溫度不超過295°C，優(yōu)選不超過285°C，理想地不超過280°C，因為否則的話將在薄膜中形成明顯的凝膠。這尤其導(dǎo)致生產(chǎn)工藝中斷并使電性能變劣。當(dāng)原料在雙螺桿擠出機(jī)中熔融并擠出時，獲得就水解穩(wěn)定性和電性能而言最佳的性能。當(dāng)使用單螺桿擠出機(jī)時，在擠出之前應(yīng)將原料干燥。這特別有利地在110-155°C的溫度下進(jìn)行20分鐘至I. 5小時。更長的時間和更高的溫度導(dǎo)致引入的聚合物熱降解。雙軸拉伸通常順序進(jìn)行。由此，拉伸優(yōu)選首先在縱向(即加工方向=MD)，隨后在橫向(即垂直于加工方向，TD)上進(jìn)行。這導(dǎo)致分子鏈的取向。在縱向上的拉伸可使用兩個根據(jù)所需拉伸比以不同速率運(yùn)轉(zhuǎn)的輥進(jìn)行。對于橫向拉伸而言，通常使用相應(yīng)的拉幅機(jī)。進(jìn)行拉伸時的溫度可在較寬范圍內(nèi)變化，且取決于所需的薄膜性能。縱向和橫向拉伸通常在Tg+5°C至Tg+50°C (Tg=在所用(共)聚酯中具有最高Tg的聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度)下進(jìn)行。已證明對生產(chǎn)率有利的是將溫度調(diào)節(jié)至Tg+5°C至Tg+20°C。薄膜拉伸的溫度越接近于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，工藝中可觀察到的可能導(dǎo)致中斷的邊緣脆性就越低?？v向拉伸比通常為2.0 1-6.0 I，優(yōu)選2. 7 1-4.5 I。橫向拉伸比通常為2.0 1-5.0 1，優(yōu)選3. I 1-4.6 1，如果需要的話，第二次縱向和橫向拉伸的拉伸比為 I. I : 1-5. 0 I。
合適的話，縱向拉伸可與橫向拉伸同時進(jìn)行(同時拉伸)。在隨后的熱定形過程中，將薄膜在170-255 °C，優(yōu)選210-250 °C，理想地在220-240°C的溫度下保持約0. 1-10秒。(薄膜)實際經(jīng)歷的溫度大多比在熱定形框中調(diào)節(jié)的空氣溫度低1_3°C。在熱定形工藝中調(diào)節(jié)的溫度(=空氣或環(huán)境溫度)無法在完成的薄膜上直接測量。但如US-A-6，737，226第6欄所述，當(dāng)測定實際經(jīng)歷的熱定形溫度并加上1-3°C時，其可使用完成的薄膜測定。結(jié)果顯示在該工藝中調(diào)節(jié)的熱定形溫度譜。緊隨熱定形之后或者在熱定形開始時，合適的話，將薄膜在橫向上松弛0. 5-15%,優(yōu)選2-8%，且合適的話也在縱向上松弛，然后冷卻并以常規(guī)方式卷起。為了獲得所需的良好電絕緣性能，已證明有利的是面積拉伸比(MD乘以TD)大于5，或者更好地大于7，特別優(yōu)選大于8。在優(yōu)選實施方案中，面積拉伸比小于17。已證明就薄膜的操作穩(wěn)定性而言，大于20的面積拉伸比是不利的，且從24的拉伸比往上，難以獲得經(jīng)濟(jì)上感興趣的片膜幅的運(yùn)行長度。所述面積拉伸比獲得在薄膜的每個方向上優(yōu)選均具有大于1500N/mm2，特別優(yōu)選在薄膜的每個方向上均大于2000N/mm2，理想地在薄膜的每個方向上均大于2300N/mm2的彈性模量，且具有優(yōu)選在薄膜的任意方向上均不大于7000N/mm2的彈性模量，理想地在薄膜的任意方向上均不大于6000N/mm2的彈性模量的薄膜。F5值(5%伸長率下的張力)優(yōu)選為在薄膜的每個方向上均大于40N/mm2，特別優(yōu)選在薄膜的方向上均大于50N/mm2,理想地在薄膜的每個方向上均大于60N/mm2 ;優(yōu)選所述薄膜在該薄膜任意方向上的5%伸長率下的張力均不大于180N/mm2。撕裂強(qiáng)度在薄膜的每個方向上均優(yōu)選大于65N/mm2，特別優(yōu)選在薄膜的每個方向上均大于75N/mm2，理想地在薄膜的每個方向上均大于85N/mm2，且優(yōu)選在薄膜的任意方向上均不大于350N/mm2,特別優(yōu)選在薄膜的任意方向上均不> 300N/mm2,理想地在薄膜的任意方向均不> 280N/mm2。符合所述機(jī)械性能值是非?？扇〉?，從而能在下游生產(chǎn)工藝中很好地處理所述薄膜(切割、卷起、層壓、堆疊等)。高機(jī)械強(qiáng)度防止后續(xù)工藝中的應(yīng)變和褶皺。采用所述上限值，在生產(chǎn)工藝中開始產(chǎn)生薄膜的局部過拉伸(過度膨脹)的風(fēng)險，這導(dǎo)致過拉伸區(qū)域中的拉伸強(qiáng)度較低和極其不穩(wěn)定的性能。除了拉伸比，機(jī)械強(qiáng)度也受到IPA含量的顯著影響。當(dāng)IPA含量上升時，強(qiáng)度通常降低，當(dāng)IPA含量高于40mol%時，難以獲得所述優(yōu)選值(拉伸比必然急劇增大，這導(dǎo)致工藝的多次中斷)。當(dāng)IPA低于20mol%，特別是低于18mol%時，如果要獲得所需值，則在生產(chǎn)工藝中薄膜的局部過拉伸(過度膨脹)風(fēng)險增大。所述拉伸比進(jìn)一步導(dǎo)致具有足夠斷裂伸長率的薄膜，其對生產(chǎn)和應(yīng)用過程中的機(jī)械應(yīng)力(例如風(fēng)載荷)柔韌，足以用于太陽能電池組件的背面絕緣中。在所述薄膜的每個方向上的斷裂伸長率均應(yīng)大于20 %，優(yōu)選在薄膜的每個方向上均大于45%，理想地大于75%。為了獲得這些斷裂伸長率值，已證明有利的是面積拉伸比小于24，更好地小于17。如果I PA含量增大，則斷裂伸長率也增大。
在優(yōu)選實施方案中，本發(fā)明薄膜的收縮率在150°C下(15分鐘)在薄膜的兩個方向上均小于3 %，特別優(yōu)選在薄膜的兩個方向上均小于2. 5 %，理想地小于1.9%。橫向上的收縮率優(yōu)選< 1.0%，特別優(yōu)選< 0. 75%，理想地< 0. 1%。所述薄膜的收縮率優(yōu)選在任意方向均不<-1.0% (相當(dāng)于1.0%的伸長率)，特別優(yōu)選在薄膜的任意方向上均不< -0. 75%，理想地在薄膜的任意方向上均不< -0. 5 %。這可通過將熱定形中的(環(huán)境=空氣)溫度調(diào)節(jié)在高于210°C，優(yōu)選高于220°C，特別優(yōu)選高于228°C實現(xiàn)。優(yōu)選在橫向上松弛超過3%，優(yōu)選該松弛的至少30%在低于200°C的溫度下進(jìn)行。低收縮率尤其對背面絕緣中的應(yīng)用或者對在太陽能電池組件的背面層壓板中的應(yīng)用是重要的，因為層壓工藝中的溫度較高，這導(dǎo)致在較高收縮率值下薄膜的損耗較高，且可額外導(dǎo)致波紋和褶皺。如果收縮率值很高，特別是在橫向上，則薄膜必須以過大的尺寸層壓至太陽能電池組件上。然后在層壓過程中，薄膜收縮且必須切割隨后仍可能存在的任何過大的尺寸。顯著的負(fù)收縮(伸長)導(dǎo)致在所述組件上產(chǎn)生波紋和褶皺，并因此導(dǎo)致大量成品組件被挑出。本發(fā)明薄膜的兩個最重要的電性能是擊穿電壓(=BDV)和局部放電電壓(=rov)。特別重要的尤其是BDV。在優(yōu)選實施方案中，本發(fā)明薄膜的BDV (50Hz，23 °C，50相對濕度，在空氣中測定)為至少40V/ u m,優(yōu)選至少IOOV/ u m,理想地為至少190V/ u m。局部放電電壓PDV遵循下述方程PDV [V] = X [V/ U m] 薄膜的厚度[U m] +y [V]本發(fā)明薄膜優(yōu)選具有> 0. 75[V/iim]的x值和> 100 [V]的y值，特別優(yōu)選x>
I[V/ U m]且 y > 200 [V]，非常特別優(yōu)選 x > I. 5 [V/ y m]且 y > 300 [V]。當(dāng)以mo 1%計的所述聚酯的二醇和二羧酸組分處于本發(fā)明范圍之內(nèi)時，獲得這些電性能。當(dāng)機(jī)械性能處于優(yōu)選范圍，甚至更好地處于特別優(yōu)選的范圍時，尤其是當(dāng)彈性模量和撕裂強(qiáng)度不超過所述優(yōu)選上限值時，尤其能確保獲得所述電性能。對獲得所需電性能而言，此外已證明有利的是調(diào)節(jié)熱定形溫度不低于210°C且不超過250°C。基于聚酯的聚合物電絕緣材料的耐久性受到環(huán)境條件如熱和相對濕度的顯著影響。在特定濕度和溫度標(biāo)準(zhǔn)下老化后，聚酯的失效標(biāo)準(zhǔn)可為所用薄膜逐漸變得易碎和變脆且因此水可侵入，這對電性能具有負(fù)面影響，或者甚至可能損害所需的電絕緣效果。在其中電絕緣薄膜額外對總層壓板的機(jī)械強(qiáng)度做出貢獻(xiàn)的應(yīng)用場合中，在老化后該品質(zhì)也會喪失。就聚酯而言，失效原因在許多情況下為聚酯鏈的水解斷裂，其中從特定的最小鏈長起，薄膜的脆性如此之大以至于其不再抗機(jī)械應(yīng)變?nèi)缟扉L或彎曲。作為鏈長的度量，以及由此也作為水解降解性(或者耐水解性)的度量，測定依賴于老化時間的標(biāo)準(zhǔn)粘度(SV)(其相對于n+w，參見下文)。為此，將薄膜試樣在高壓釜中，在iio°c和100%相對濕度下處理，定期檢測SV值。在優(yōu)選實施方案中，在開始測定之前SV值為高于750，特別優(yōu)選高于800，理想地高于850。高鏈長在開始時是有利的，因為在相同的所用聚合物降解速率下，其延長了耐久性。應(yīng)避免對應(yīng)于< 600的SV值的鏈長，因為采用該鏈長僅能獲得非常短的耐久性。也應(yīng)避免高于1200的SV值的過高鏈長，因為這可能在擠出過程中導(dǎo)致問題，這可能對加工能力以及由此對經(jīng)濟(jì)可用性產(chǎn)生負(fù)面影響。作為降解速率的度量，將SV值對在高壓釜中的時間作圖并確定最佳擬合直線的斜率。高壓釜處理條件在測量方法章節(jié)中解釋。在測量方法章節(jié)中所述的條件下，優(yōu)選實施方案具有> -3SV-E/h(SV-E = SV單位)的斜率，特別優(yōu)選的實施方案具有> -2SV-E/h的斜率，理想地斜率為> -lSV-E/h。在任何情況下都應(yīng)避免< -4SV-E/h的斜率，因為材料性能下降得太快。大于或等于0的斜率也是困難的，因為隨后材料在最終應(yīng)用時發(fā)生變化，而這與目前標(biāo)準(zhǔn)(以PET作為中間層的薄膜)大為不同且因此可能導(dǎo)致難以獲得層壓體穩(wěn)定性。當(dāng)以mol%計的所述聚酯的二醇和二羧酸組分處于本發(fā)明范圍中時，獲得本發(fā)明的良好低下降速率，其中特別地，超出IPA和EG的所述上限值是不利的。此外，與上述內(nèi)容無關(guān)，當(dāng)根據(jù)所述工藝參數(shù)生產(chǎn)該薄膜時，SV下降速率受到正面影響。含有本發(fā)明聚合物體系的薄膜非常適用于電絕緣應(yīng)用場合，尤其是當(dāng)其曝露于延 長的使用期限(數(shù)年)和較高的溫度(>60°C)以及濕度(相對濕度大于10%)時，因為其在很長時間內(nèi)以及在濕熱條件下保持其良好的電性能。這類應(yīng)用場合例如車內(nèi)的帶狀電纜、座椅加熱的電纜、電動機(jī)絕緣以及最重要的太陽能電池組件的背面絕緣。典型的層壓體如圖1-3所示。


圖I所示的是具有厚度為50 ii m的本發(fā)明薄膜⑴、厚度為12 y m的SiOx蒸鍍聚酯薄膜(2)(其可例如以X-Barr ier 薄膜獲自Mitsubishi Plastics)以及厚度為100 ii m的另一白色聚酯薄膜⑶(其可例如以Hostaphan WDff/wuv薄膜或Hostaphan wo/UVO薄膜獲自Mitsubishi Polyester Film GmbH,德國)的層壓體。各單層薄膜由粘合劑層⑷保持在一起。在白色薄膜⑶的自由覆蓋層上施加額外的粘合劑層(5)以提供與太陽能電池的包封介質(zhì)(通常為EVA)的粘合。圖2所示的是一個實施方案，其中僅將具有施加的粘合劑層(5)且厚度為300 U m的白色實施方案的本發(fā)明薄膜(I)用作太陽能電池的背面絕緣。圖3所示的是本發(fā)明薄膜的層結(jié)構(gòu)，其具有基底層(6)、覆蓋層(7)和覆蓋層(8)。兩個覆蓋層(7)和⑶相同且各自具有IOiim的厚度，且所述基底層具有255 iim的厚度。本發(fā)明聚酯薄膜以及所述層壓體中所含的其他薄膜使用合適的粘合劑粘接，其中將所述粘合劑由溶液以及作為熱熔體施加至本發(fā)明薄膜上或各個其他薄膜上。然后將所述薄膜在兩個輥之間粘接成層壓體。合適的粘合劑必須根據(jù)相應(yīng)于薄膜的類型加以選擇。已證明合適的為基于聚酯、丙烯酸酯和其他工業(yè)上標(biāo)準(zhǔn)的粘合劑體系的粘合劑。優(yōu)選使用基于聚氨酯的粘合劑。由此特別優(yōu)選雙組分粘合劑體系。這些由具有可與多官能醇連接的異氰酸酯端基的聚氨酯預(yù)聚物組成。所述異氰酸酯端基由此可為芳族性質(zhì)的，例如二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)或甲苯二異氰酸酯(TDI);或為脂族性質(zhì)的，例如六亞甲基二異氰酸酯(HDi)或異佛爾酮二異氰酸酯(iroi)。將上述組分與過量異氰酸酯基團(tuán)一起與其他組分如穩(wěn)定劑、顏料等以及有機(jī)溶劑混合，從而獲得所需性能，例如粘合性、粘合劑表面的干燥度、固含量和顏色匹配性。所述粘合劑混合物可室溫固化或者在升高的溫度下固化。可對載體層的表面和/或相對側(cè)的表面進(jìn)行物理預(yù)處理以獲得理想的粘合劑粘接。合適方法為電暈預(yù)處理以及火焰處理和等離子體預(yù)處理。優(yōu)選使用其中發(fā)生部分氧化的電暈處理，這導(dǎo)致材料表面的極性提聞。
然后，以此方式生產(chǎn)的本發(fā)明薄膜的層壓體或單層必須在太陽能電池組件的生產(chǎn)過程中與太陽能電池的包埋材料粘合。工業(yè)實踐中最常用的包埋材料為乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)，除此之外，也可使用其他材料如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯醇縮丁醛(PVB)以及許多其他材料。為了與包埋材料粘合，原則上可使用與用于層壓體層粘合的相同異氰酸酯粘合齊U。如果本發(fā)明薄膜構(gòu)成朝向所述電池的包埋介質(zhì)(如上所述，通常為EVA)的外層，則通常完全不需要粘合劑，因為令人驚訝地，本發(fā)明薄膜已對常用包埋材料(尤其是對EVA和PVB)具有良好的粘合性。如上所述的物理預(yù)處理額外提高了粘合性。與包埋介質(zhì)的粘合性也可通過施加涂層而提高。此處，又證明在所述薄膜的生產(chǎn)工藝過程中，在縱向拉伸之后且在橫向拉伸之前采用在線涂布技術(shù)是特別經(jīng)濟(jì)的，因為不需采用額外的工藝步驟。該涂層應(yīng)具有優(yōu)異的對濕度和升高的溫度的長期耐受性以適于用作太陽能電池組件中的背面覆蓋物。其應(yīng)具有良好的機(jī)械耐受性以安全耐受在所述薄膜的生產(chǎn)過程中、在所述薄膜的卷起和拆卷過程中以及在所述太陽能電池組件的生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的應(yīng)力和應(yīng)變。在優(yōu)選實施方案中，將由聚氨酯和交聯(lián)劑組成的涂料施加至本發(fā)明薄膜上作為粘合劑，例如如WO 2010/094443所述。當(dāng)將聚乙烯(PE)薄膜或聚丙烯(PP)薄膜用作層壓體組件時，通常不需粘合劑。此時,如上所述的物理預(yù)處理也是有利的。將本發(fā)明薄膜，或者包含該薄膜的層壓體在太陽能電池組件的生產(chǎn)過程中施加至包埋介質(zhì)上，并按已知程序與其一起進(jìn)行壓制。在下述示例性的實施方案中，各性能的測量根據(jù)所給標(biāo)準(zhǔn)或者方法進(jìn)行。
具體實施例方式測量方法標(biāo)準(zhǔn)粘度(SV)標(biāo)準(zhǔn)粘度SV-基于DIN 53726-通過在烏伯婁德粘度計中，在25°C下測量處于二氯乙酸(DCE)中的I重量％溶液的相對粘度nMl.而測量。無量綱的SV值如下所述由相對粘度nMl.確定SV = ( nreL-l) * 1000為此，將薄膜或者聚合物原料溶于DCE中，并在測量之前通過離心分離如果合適的話存在的顆粒。通過灰分測定確定顆粒的含量并通過相應(yīng)的過量稱入量校正。這意味著稱入量=(根據(jù)指導(dǎo)稱入的量)/ ((100-以％表示的顆粒含量)/100)。收縮率用邊長為IOcm的正方形薄膜試樣測定熱收縮率。以使得一邊平行于加工方向且一邊垂直于加工方向的方式切割試樣。精確測量試樣(對每個加工方向TD和MD測定邊長U，Lotd和Lcim),在具有循環(huán)空氣的干燥箱中在所指示的收縮溫度(此處為150°C )下回火15分鐘。取出試樣并在室溫下精確測量(邊長Lti^P Lm)。由如下方程獲得收縮率收縮率[%]MD = 100 (Lob-Lb)/Lohi收縮率[%]TD = 100 (Lotd-L td)/Lotd在370nm下測量透明度透明度的測量采用獲自Perkin Elmer的Lambda 3UV/Vis分光計進(jìn)行。測量擊穿電壓/介電強(qiáng)度(BDV)擊穿電壓根據(jù)DIN 53481-3(考慮DIN 40634對特殊的薄膜的指導(dǎo))測量。所述測量在50Hz的正弦交變電壓下于21°C和50%相對濕度下，在空氣中經(jīng)由球/板(電極直徑49. 5mm)進(jìn)行。測量局部放電電壓(PDV)根據(jù)IEC 60664-1 測量 PDV。測量平均粒徑d5。平均粒徑d5(l的測定在Master Sizer (Malvern Instruments,英國)上根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)方法(其他測量儀器例如為利用相同的測量原理的Horiba LA 500 (Horiba Ltd.，日本)或Helos (Sympatec GmbH,德國))，使用激光進(jìn)行。為此,將試樣置于含有水的比色皿中，然后將該比色皿置于測量儀器中。測量程序是自動的且也包括算術(shù)確定d5(l值。由此，通過由粒度分布的(相對)累積曲線定義確定‘值50%縱坐標(biāo)值與所述累積曲線的交點在X軸上提供了所需的d5(l值。測量所述薄膜的機(jī)械性能機(jī)械性能的測量根據(jù)DIN EN ISO 527-1至3進(jìn)行。高壓釜處理將薄膜(10X2cm)以附于金屬絲上的方式懸掛于高壓爸(Adolf Wolf SANOklav型號ST-MCS-204)中，向高壓釜中充入2L水。在密閉高壓釜后，將其加熱。在100°C下，經(jīng)由排氣閥用蒸汽置換空氣。在約5分鐘后，關(guān)閉該閥，溫度由此升高至110°C且壓力升至
I.2-1. 5巴。在定形時間(至少12小時)之后，該高壓釜自動關(guān)閉，在打開排氣閥后，取出薄膜。使用所述薄膜測定SV值。
權(quán)利要求
1.主要由聚酯構(gòu)成的雙軸取向薄膜， -所述聚酯的二醇組分包含至少35mol%的1，4_環(huán)己烷二甲醇(CHDM)和至少一種不同于CHDM的其他二醇，且 -所述聚酯的二羧酸組分的至少80mol%由一種或多種苯二甲酸和/或一種或多種萘二甲酸構(gòu)成，所述二羧酸組分由如下組分組成 〇份額為至少55mol %的主要二羧酸組分，所述主要二羧酸組分選自兩種二羧酸2，6-萘二甲酸和對苯二甲酸中的一種，和 〇份額為至少5mol %的次要二羧酸組分，其中所述次要二羧酸組分不同于所述主要二羧酸組分。
2.如權(quán)利要求I的薄膜，其特征在于所述二羧酸組分由一種或多種苯二甲酸組成。
3.如權(quán)利要求I或2的薄膜，其特征在于所述萘二甲酸為2，6-萘二甲酸(2，6-NDC)且所述苯二甲酸為對苯二甲酸(=TA)。
4.如權(quán)利要求1、2或3的薄膜，其特征在于所述主要二羧酸組分為對苯二甲酸。
5.如權(quán)利要求1-4中任一項的薄膜，其特征在于所述次要二羧酸組分 -當(dāng)所述主要二羧酸組分為對苯二甲酸時，為2，6_萘二甲酸，且 -當(dāng)所述主要二羧酸組分為2，6_萘二甲酸時，為對苯二甲酸。
6.如權(quán)利要求1-4中任一項的薄膜，其特征在于所述次要二羧酸組分為間苯二甲酸(IPA)。
7.如權(quán)利要求1-6中任一項的薄膜，其特征在于所述次要二羧酸組分的份額為至少IOmol %,優(yōu)選至少 25mol %。
8.如權(quán)利要求1-7中任一項的薄膜，其特征在于不同于CHDM的最多兩種其他二醇的份額> 2mol %。
9.如權(quán)利要求1-8中任一項的薄膜，其特征在于所述薄膜含有無機(jī)或有機(jī)顆粒，優(yōu)選以0.05-5重量％ (基于所述薄膜的重量)的量，其中所述顆粒特別優(yōu)選具有0. I-Sym的粒度(d50)。
10.如權(quán)利要求1-9中任一項的薄膜,其特征在于所述薄膜含有一種或多種選自阻燃齊U、UV穩(wěn)定劑、熱穩(wěn)定劑(=自由基清除劑)及其混合物的添加劑。
11.如權(quán)利要求1-10中任一項的薄膜，其特征在于其含有白色和/或黑色顏料。
12.雙軸取向的聚酯薄膜，其特征在于 -在所述薄膜的每個方向上的彈性模量大于1500N/mm2，但在該薄膜的任意方向上的彈性模量均不大于7000N/mm2，和 -F5值(5%伸長率下的張力)在所述薄膜的每個方向上均大于40N/mm2,但在該薄膜的任意方向上的5%伸長率下的張力均不大于180N/mm2，和-在所述薄膜的每個方向上的斷裂伸長率均大于20 %，和 -在所述薄膜的兩個方向上的150°C (15分鐘)下的收縮率均小于3%，但在該薄膜的任意方向上均不<-1.0% (相當(dāng)于1%的伸長率)； -介電強(qiáng)度(BDV) (50Hz，21°C，50相對濕度，在空氣中測量)為至少40V/y m，且局部放電能力(rov)遵循下述方程 PDV [V] = x[V/ii m] 薄膜的厚度[U m]+y [V]其中 X 值> 0. 75 [V/ i! m]且 y 值> 100 [V]，和-SV 下降速率> -3SV-E/h (SV-E = SV 單位)。
13.—種生產(chǎn)如權(quán)利要求I的薄膜的方法，其中使一種或多種相似或不同的聚合物熔體擠出通過扁平口模，為了固化在一個或多個輥上引離并驟冷為基本上無定形的預(yù)膜，隨后將該預(yù)膜重新加熱并雙軸拉伸(取向)，將該雙軸拉伸薄膜熱定形并隨后卷起，其特征在于所述聚合物由聚酯構(gòu)成， -所述聚酯的二醇組分包含至少35mol%的1，4_環(huán)己烷二甲醇(CHDM)和至少一種不同于CHDM的其他二醇，且 -所述聚酯的二羧酸組分的至少80mol %由一種或多種苯二甲酸和/或一種或多種萘二甲酸構(gòu)成，其中所述二羧酸組分由如下組分組成 〇份額為至少55mol %的主要二羧酸組分，所述主要二羧酸組分選自兩種二羧酸2，6-萘二甲酸和對苯二甲酸中的一種，和 〇份額為至少5mol %的次要二羧酸組分，其中所述次要二羧酸組分不同于所述主要二羧酸組分。
14.如權(quán)利要求I的薄膜用于電絕緣應(yīng)用，尤其是用于車內(nèi)的帶狀電纜、座椅加熱的電纜、以及作為電動機(jī)絕緣的用途。
15.如權(quán)利要求I的薄膜用于太陽能電池組件的背面絕緣的用途。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種主要由聚酯構(gòu)成的雙軸取向薄膜，所述聚酯的二醇組分包含至少35mol％的1，4-環(huán)己烷二甲醇(CHDM)和至少一種不同于CHDM的其他二醇，且所述聚酯的二羧酸組分的至少80mol％由一種或多種苯二甲酸和/或一種或多種萘二甲酸構(gòu)成，所述二羧酸組分由如下組分組成份額為至少55mol％的主要二羧酸組分，所述主要二羧酸組分選自兩種二羧酸2，6-萘二甲酸和對苯二甲酸中的一種，和份額為至少5mol％的次要二羧酸組分，其中所述次要二羧酸組分不同于所述主要二羧酸組分。本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種制備所述薄膜的方法及其用途。
文檔編號B29C55/12GK102617991SQ20121002110
公開日2012年8月1日 申請日期2012年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月31日
發(fā)明者A·博爾克, B·庫曼, H·克利施, I·菲舍爾, L·博特, O·克萊恩 申請人:三菱聚酯薄膜有限公司