[发明专利]一种聚酯薄膜及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种薄膜，特别涉及一种聚酯薄膜及其制造方法。

背景技术

作为传统电源生产方法的绿色替代方案，光伏电池组件被用来利用太阳光产生电能。光伏电视组件是由各种半导体元件系统组成，因而必须加以保护以减轻环境作用如湿气，氧气和紫外线的影响和破坏。光伏电池组件在使用时直接暴露于大气中，要经受温度变化、紫外线照射及水汽的侵蚀。如果不能抗拒环境因素的影响，其光电转换性能易于衰减，失去实用价值，因而太阳能电池封装材料的研究十分重要，受到人们的关注。

为达到增强耐候性，阻隔水汽和氧气的目的，目前普遍采用两片聚醋酸乙烯酯(EVA)膜将太阳能电池(硅片)包裹，并和上层玻璃，背板材料一起热压，使EVA熔融再冷却，将几层材料粘合为一体，构成太阳能电池板的工艺，其中的背板通常由耐候层和基材组成。这种太阳能背板对水汽和氧气的阻隔效果一般。亦或者是采用多层膜粘合在一起组成多层膜以起到阻隔水汽，氧气的作用，但是这种多层膜的制作工艺比较复杂，同时层与层之间使用一些丙烯酸类的粘合剂将各层粘合在一起，这就无法避免一个粘合剂长时间使用导致粘合强度下降，以至于层与层之间的脱落造成太阳能电池使用寿命降低的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种成膜性好、阻隔性能优异的聚酯薄膜。

本发明所要解决的另一个技术问题是提供这种聚酯薄膜的制造方法。

为解决上述问题，本发明采取如下技术方案：

一种聚酯薄膜，它由聚酯双向拉伸制成，所述聚酯包括含有插层处理的蒙脱土的改性聚酯与纯净聚酯，所述聚酯薄膜中蒙脱土的重量百分比含量为0.1％～20％。

上述聚酯薄膜中，所述的改性聚酯是使用乙二醇插层处理的蒙脱土与间苯二甲酸、对苯二甲酸、2，6-萘二甲酸中的一种或两种以上的酸共聚得到聚酯。

一种聚酯薄膜的制造方法，它按如下步骤进行：

a.将包括含有插层处理的蒙脱土的改性聚酯与纯净聚酯混合，送入挤出系统熔融挤出；

b.熔体经模头，在转动的冷却辊上形成无定型的聚酯铸塑厚片，聚酯铸塑厚片的厚度为1500μm～5500μm；

c.将冷却后的厚片预热后，纵向拉伸3.0～4.0倍；

d.将纵向拉伸后的膜片预热后，横向拉伸3.0～4.5倍；

e.将拉伸后的薄膜热定型，冷却后收卷，得到聚酯薄膜。

上述聚酯薄膜的制造方法，所述的熔融挤出温度为240℃～300℃。

上述聚酯薄膜的制造方法，所述的薄膜热定型温度为160℃～240℃。

与现有技术相比，本发明通过采用含有插层处理的蒙脱土的改性聚酯与纯净聚酯的双向拉伸和控制蒙脱土在聚酯薄膜中重量百分比含量，使得到的聚酯薄膜的阻隔性能得到明显改善，水汽透过量降低到10^-2～10^-3g/m².d，氧气透过量降低到2×10^-4cm³/m².d.pa，并且保持了聚酯薄膜的高透光，低雾度，热稳定性以及机械强度。

具体实施方式

蒙脱土主要成分为蒙脱石，是由两层Si-O四面体和一层Al-O八面体组成的层状硅酸盐晶体，属于2∶1层状硅酸盐。每个单位晶胞由两层硅氧四面体夹带一层铝氧八面体构成，二者之间以共用氧原子连接，形成厚为0.96nm，宽厚比约100～1000高度有序的准二维晶片，晶胞平行叠置。蒙脱土的两个相邻晶层之间有氧原子层和氧原子层相接，没有氢键，只有结合力较弱的范德华力；片层之间可以随机旋转、平移，但单一层不能单独存在，而是以多层聚集的晶体形式存在。这种层状结构会在蒙脱土改性聚酯中继续存在，氧气或水汽要想通过这种改性聚酯做成的薄膜时，就必须穿过这些层状结构，这些层状结构使得氧气或水汽的通过阻力增大，路程变的迂回曲折，最终表现为阻隔氧气或水汽的能力加强。

纳米蒙脱土系蒙皂石粘土经剥片分散、提纯改型、超细分级而成，平均晶片厚度小于25nm。具有良好的分散性能，在高分子材料行业常作为纳米聚合物高分子材料的添加剂，起到增强聚合物综合物理性能的作用，同时改善物料加工性能。

由于天然蒙脱土层内含有阳离子主要是钠离子，镁离子，钙离子，其次有钾离子，锂离子等，具有高极性表面。而聚合物或单体基本上都是非极性的。聚合物与天然蒙脱土的相容性很差；此外天然蒙脱土层间距较小，高分子长链难以进入。