(57)【要約】      （修正有）【課題】架橋性樹脂材料の架橋特性を検査する方法として、架橋性樹脂材料のゲル分率を測定する方法があるがゲル分率の測定は約１日を要し、結果が得られるのが遅く架橋性樹脂材料製造の工程管理に適用することは困難であった。迅速にかつ簡便に架橋性樹脂材料の架橋特性を検査できる架橋特性検査方法を提供する。【解決手段】架橋特性検査方法は、ねじり振動式平板ダイ加硫試験機を用いて、架橋性樹脂材料を所定温度にて架橋させながら、架橋開始から所定時間経過後のトルクを測定し、該トルクによって架橋特性を検査する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ねじり振動式平板ダイ加硫試験機を用いて、架橋性樹脂材料を所定温度にて架橋させながら、架橋開始から所定時間経過後のトルクを測定し、該トルクによって架橋特性を検査することを特徴とする架橋特性検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、架橋性樹脂材料の架橋特性を検査する検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂材料として、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂に架橋剤が添加された架橋性樹脂材料が知られている。例えば、近年では、太陽電池セルの封止材として、エチレン系樹脂に架橋剤が添加され、シート化された架橋性樹脂材料が知られている。
太陽電池セル用の封止材においては、太陽電池モジュール製造時に、架橋剤によってエチレン系樹脂が架橋されて、耐久性の向上が図られている。封止材の架橋特性のバラツキは、太陽電池モジュール製造のバラツキの原因になり、得られる太陽電池モジュールの品質や生産性に影響を与える。そのため、通常、封止材を製造するメーカーでは、架橋特性ができるだけ一定のものを製品として出荷する必要があり、架橋特性を品質管理の一項目として検査している。
また、架橋性樹脂材料の他の用途においても、封止材と同様に、架橋性樹脂材料を製造するメーカーでは、架橋特性を品質管理の一項目として検査している。
従来、架橋性樹脂材料の架橋特性を検査する方法として、架橋性樹脂材料のゲル分率を測定する方法が広く採用されていた（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３１１５３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ゲル分率の測定は約１日を要し、結果が得られるのが遅かった。そのため、架橋性樹脂材料製造の工程管理に適用することは困難であった。仮に、ゲル分率の測定を工程管理に適用した場合には、管理範囲から外れたものが製造されても、それに気が付くのが遅くなり、原料及び時間が無駄になった。
また、ゲル分率の測定では、有機溶剤を使用する上に、ろ過や計量の作業を行う必要があり、簡便ではなかった。
本発明は、迅速にかつ簡便に架橋性樹脂材料の架橋特性を検査できる架橋特性検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の架橋特性検査方法は、ねじり振動式平板ダイ加硫試験機を用いて、架橋性樹脂材料を所定温度にて架橋させながら、架橋開始から所定時間経過後のトルクを測定し、該トルクによって架橋特性を検査することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の架橋特性検査方法によれば、迅速にかつ簡便に架橋性樹脂材料の架橋特性を検査できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の架橋特性検査方法において得られるトルク曲線の一例である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の架橋特性検査方法は、ねじり振動式平板ダイ加硫試験機を用いて、架橋性樹脂材料を所定温度にて架橋させながら、架橋開始から所定時間経過後のトルクを測定し、得られたトルク値によって架橋特性を検査する方法である。
【０００９】
ねじり振動式平板ダイ加硫試験機は、ＪＩＳ  Ｋ６３００−２（未加硫ゴム−物理特性−第２部：振動式加硫試験機による加硫特性の求め方）のダイ加硫試験Ａ法で使用される加硫試験機である。具体的には、上ダイスと下ダイスとで試験片を挟み、下ダイスがねじり駆動し、上ダイスによってトルクを検出する加硫試験機である。ねじり振動式平板ダイ加硫試験機の市販品としては、例えば、ＪＳＲトレーディング株式会社製キュラストメーターが挙げられる。
本発明では、上記加硫試験機を用いて架橋性樹脂材料を加硫、すなわち硫黄を添加して架橋させる必要はなく、上記加硫試験機は、架橋時のトルクの測定のために使用される。
すなわち、本発明の検査方法では、上記加硫試験機を用いて、架橋が終了するまでトルクを測定し、ある程度架橋が進んだときの架橋時間のトルクを求め、これらを解析して架橋特性を評価する。したがって、本発明の検査方法は、ねじり振動式平板ダイ加硫試験機を用いた従来の加硫試験とは全く異なる架橋特性評価方法である。
【００１０】
架橋性樹脂材料を架橋させる際の温度は、架橋性樹脂材料の架橋速度や用途に応じて適宜選択されるが、通常は、１００〜２００℃の範囲内である。
トルクを測定する所定時間も、架橋性樹脂材料の架橋速度や用途に応じて適宜選択されるが、７０％架橋時の架橋時間におけるトルク値、８０％架橋時の架橋時間におけるトルク値を求めることが好ましい。７０％架橋時の架橋時間におけるトルク値、８０％架橋時の架橋時間におけるトルク値を用いれば、架橋特性を高精度に検査することができる。
例えば、図１に示すように、正規の配合の架橋性樹脂材料のトルク曲線（曲線Ａ）と、配合が正規の配合から僅かにずれた架橋性樹脂材料のトルク曲線（曲線Ｂ）とでは、トルク上昇挙動が僅かに異なるだけである。しかし、７０％架橋時の架橋時間において、曲線Ａのトルク値は規格範囲内にあるのに対し、曲線Ｂのトルク値は規格範囲より大きくなっており、８０％架橋時の架橋時間において、曲線Ａのトルク値は規格範囲内にあるのに対し、曲線Ｂのトルク値は規格範囲より小さくなっている。このように、トルク上昇挙動が僅かに異なるだけであっても、７０％架橋時の架橋時間におけるトルク値、８０％架橋時の架橋時間におけるトルク値は、曲線Ａと曲線Ｂとで異なっている。
トルク測定における振動数は１５０〜５０Ｈｚであることが好ましく、振動角は＋１．５°〜−１．５°であることが好ましい。
得られたトルク値の検査では、トルク値が予め定められた規格範囲内にあるものを合格品と判定して製品とし、規格範囲から外れたものを不合格品と判定して製品に入らないように分別する。
【００１１】
規格範囲は、架橋性樹脂材料の種類や配合割合、ユーザの要求等によって異なるが、例えば、中心規格値±０．０５Ｎ・ｍとすることができ、中心規格値±０．０３Ｎ・ｍとすることが好ましい。通常は、架橋性樹脂材料の種類や配合割合、ユーザの要求毎に、中心規格値が定められる。
当然ながら、品質管理を厳しくする場合には、規格範囲を狭くすることが好ましい。
【００１２】
本発明の検査方法は、熱可塑性樹脂と架橋剤とを含む架橋性樹脂材料にも適用できるし、熱硬化性樹脂と架橋剤（硬化剤）とを含む架橋性樹脂材料にも適用できる。架橋性樹脂材料の形状としては特に制限はないが、試験片成形の手間が省ける点では、シート状、フィルム状、板状のものが好ましい。
特に、本発明の検査方法は、太陽電池セルを封止する封止材の架橋特性検査方法として好適に利用できる。ここで、太陽電池セル封止用の封止材としては、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）と架橋剤とを含むものが挙げられる。
該封止材に使用される架橋剤は、ＥＶＡを架橋させるものであり、公知の有機過酸化物（パーオキシケタール類、ジアルキルパーオキサイド類、パーオキシエステル類等）、光増感剤等が挙げられる。架橋剤の含有量は、ＥＶＡ１００質量部に対して５質量部以下が好ましく、２質量部以下がより好ましい。
【００１３】
上記検査方法は、ねじり振動式平板ダイ加硫試験機を用いて測定したトルク値を利用して検査するため、遅くとも数十分程度で架橋性樹脂材料の架橋特性を検査することができる。すなわち、迅速に架橋性樹脂材料の架橋特性を検査できる。
また、架橋特性が迅速に得られるため、上記検査方法は工程管理に適用することができる。すなわち、製造中の架橋性樹脂材料を一定時間おきにサンプリングして架橋特性を検査し、架橋特性が規格範囲から外れた場合には製造条件（例えば、配合、温度、速度等）を速やかに調整することができる。したがって、原料及び時間の無駄を削減することができる。
また、ねじり振動式平板ダイ加硫試験機を用いて架橋特性を検査するため、有機溶剤を使用する必要はないし、通常の試験機では測定結果が自動的にモニタや紙に表示される。したがって、簡便に架橋性樹脂材料の架橋特性を検査できる。
【実施例】
【００１４】
エチレン−酢酸ビニル共重合体（湖南石油化学社製ＳＥＥＴＥＣ  ＶＥ７００、酢酸ビニル単位の割合：３０質量％）１００質量部、有機過酸化物（化薬アクゾ社製トリゴノックス１１７）０．５質量部、架橋助剤（日本化成社製タイク）０．５質量部、紫外線吸収剤（ＢＡＳＦジャパン社製ＣＨＩＭＡＳＳＯＲＢ  ８１）０．５質量部と、光安定剤（ＢＡＳＦジャパン社製ＴＩＮＵＶＩＮ７７０）０．５質量部、シランカップリング剤（信越シリコーン社製ＫＢＭ−５０３）０．５質量部を混合して、封止材用組成物を得た。次いで、得られた封止材用組成物をプレス成形して、厚さ５００μｍのシート状の封止材を得た。
次いで、得られた封止材から、２５ｍｍ×２５ｍｍのフィルム片を複数枚作成し、これら試験片を合計の質量が約４ｇになるように重ね合わせ、さらにその上下を２枚の二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム（厚さ：２０μｍ、１００ｍｍ×７５ｍｍ）で挟んで、試験片を得た。
次いで、ねじり振動式平板ダイ加硫試験機（ＪＳＲトレーディング株式会社製キュラストメーター７）の下ダイスの中央に上記試験片を載置した。なお、ダイスは予め１５０℃に加熱した。
試験片を載置後、速やかにトルクの測定を開始した。測定中は、１５０℃での加熱を継続して封止材を架橋させ、トルク値を採取した。これにより、７０％架橋時の架橋時間（測定開始から約４分後）のトルク値、８０％架橋時の架橋時間（測定開始から約７分後）のトルク値を求めた。
上記の測定を１０サンプルについて行い、７０％架橋時の架橋時間のトルク値、８０％架橋時の架橋時間のトルク値の各々について平均値を得た。そして、その平均のトルク値が、予め定められた規格範囲（例えば、０．２５±０．０３Ｎ・ｍ）内にある場合は合格品と判定し、規格範囲から外れた場合には、不合格品とした。
上記実施例の架橋特性検査方法では、迅速にかつ簡便に架橋性樹脂材料の架橋特性を検査できた。
【図１】
2014070207.tif 000002