(57)【要約】【課題】架橋剤を含むＥＶＡ樹脂組成物のカレンダー加工によりＥＶＡフィルムを製造するに当たり、加工中のＥＶＡ樹脂の架橋による不良品の発生を防止して、高品質のＥＶＡフィルムを歩留り良く製造する方法及び装置を提供する。【解決手段】架橋剤を含むＥＶＡ樹脂組成物をカレンダー加工することによりＥＶＡフィルムを製造するに当り、練りロール上及び／又はカレンダーロール上の被圧延シートの温度を測定して測定結果をモニターし、該温度がＥＶＡ樹脂の架橋温度よりも低い温度となるように温度制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
架橋剤を含むＥＶＡ樹脂組成物をカレンダー加工することによりＥＶＡフィルムを製造するに当り、練りロール上及び／又はカレンダーロール上の被圧延シートの温度を測定して測定結果をモニターし、該温度がＥＶＡ樹脂の架橋温度よりも低い温度となるように温度制御することを特徴とするＥＶＡフィルムの製造方法。
【請求項２】
請求項１において、前記練りロール上及び／又はカレンダーロール上の被圧延シートの温度を非接触温度計で測定することを特徴とするＥＶＡフィルムの製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記温度制御を、前記練りロール及び／又はカレンダーロールの回転数を変更することにより行うことを特徴とするＥＶＡフィルムの製造方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、前記温度制御を、前記練りロール及び／又はカレンダーロールを水冷することにより行うことを特徴とするＥＶＡフィルムの製造方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、前記練りロール上及び／又はカレンダーロール上の被圧延シートの温度が所定の温度よりも高くなったときに警報を発し、この警報に基いて前記温度制御を行うことを特徴とするＥＶＡフィルムの製造方法。
【請求項６】
請求項１ないし４のいずれか１項において、前記練りロール上及び／又はカレンダーロール上の被圧延シートの温度が所定の温度よりも高くなったときに、自動的に前記温度制御を行うことを特徴とするＥＶＡフィルムの製造方法。
【請求項７】
架橋剤を含むＥＶＡ樹脂組成物をカレンダー加工することによりＥＶＡフィルムを製造する装置において、
ＥＶＡ樹脂組成物を練る練りロール及び圧延するカレンダーロールと、
該練りロール上及び／又はカレンダーロール上の被圧延シートの温度を測定する温度測定手段と、
該温度測定手段の測定結果をモニターし、前記練りロール上及び／又はカレンダーロール上の被圧延シートの温度が所定の温度よりも高くなったときに、警報を発する監視手段と
を備えてなることを特徴とするＥＶＡフィルムの製造装置。
【請求項８】
架橋剤を含むＥＶＡ樹脂組成物をカレンダー加工することによりＥＶＡフィルムを製造する装置において、
ＥＶＡ樹脂組成物を練る練りロール及び圧延するカレンダーロールと、
該練りロール上及び／又はカレンダーロール上の被圧延シートの温度を測定する温度測定手段と、
該温度測定手段の測定結果をモニターし、前記練りロール上及び／又はカレンダーロール上の被圧延シートの温度が所定の温度よりも高くなったときに、該練りロール及び／又はカレンダーロールの回転数を下げる自動制御手段と
を備えてなることを特徴とするＥＶＡフィルムの製造装置。
【請求項９】
請求項７又は８において、前記温度測定手段が非接触温度計で測定することを特徴とするＥＶＡフィルムの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合体）フィルムの製造方法及び製造装置に係り、特に、架橋剤を含むＥＶＡ樹脂組成物のカレンダー加工によりＥＶＡフィルムを製造するに当たり、加工中のＥＶＡ樹脂の架橋による不良品の発生を防止して、高品質のＥＶＡフィルムを歩留り良く製造する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＶＡフィルムは、透明性、接着性に優れることから、合わせガラス用中間膜、太陽電池用封止膜、反射防止膜等の機能性膜をＰＤＰ（プラズマディスプレイ）の前面フィルタに組み込む際の接着用中間膜等として、広く用いられている。
【０００３】
これらの各種用途に用いられるＥＶＡフィルムの製膜手法として、カレンダー加工による方法が提案されている（特開２０００−８４９６７号公報）。
【０００４】
カレンダーは数本のロール群からできており、ロールの回転によって溶融樹脂にずり変形を与えて押し延ばし、シート状の製品をつくる機械である。図１に、一般的なカレンダー加工の設備の一例を示す。
【０００５】
混練機１１で混練された原料１０は、コンベア１２で練りロール１３に送給され、更にコンベア１４によりカレンダー１５に運ばれる。即ち、カレンダーは原料を単に圧延するだけであるので、前工程として原料を可塑化するために、ブレンダーロール、バンバリーミキサー、オープンミルなどが用いられる。カレンダー１５では、カレンダーロール１５Ａ〜１５Ｄ間で原料樹脂が薄く圧延され、テイクオフロール１６で引き剥がされ、冷却ロール１８で冷却された後、フィルム２０は巻き取り機１９に巻き取られる。フィルム面に凹凸加工を施す必要がある場合には、テイクオフロール１６のあとでエンボルロール１７によりエンボス加工を行なう。
【０００６】
カレンダーのロール配置については、従来、図２（ａ）〜（ｇ）に示す如く、各種のものが提供されており、目的に応じて使い分けられている（図２（ａ）〜（ｇ）中、１０は原料であり、１５Ａ〜１５Ｅはカレンダーロール、２０はフィルムである。）。
【０００７】
従来、ＥＶＡフィルムを製造するＥＶＡ樹脂原料としては、接着性、耐久性の向上を目的として架橋剤を配合したＥＶＡ樹脂組成物が用いられている。この架橋剤としては、一般に、１００℃以上でラジカルを発生する有機過酸化物が用いられている。
【特許文献１】特開２０００−８４９６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ＥＶＡ樹脂組成物のカレンダー加工によりＥＶＡフィルムを製膜する場合、練りロール及びカレンダーロールの回転により、練りロール上及びカレンダーロール上の被圧延シートと練りロール及びカレンダーロールとの摩擦熱で被圧延シートが加熱され、シート温度が上昇する。即ち、カレンダー加工においては、加工に用いる練りロール及びカレンダーロールは、予め設定された温度となるように制御されているが、練りロール上及びカレンダーロール上の被圧延シートは必ずしも練りロール及びカレンダーロールの設定温度とはならず、練りロール及びカレンダーロールと被圧延シートとの摩擦により、被圧延シートは、練りロール及びカレンダーロールの設定温度よりも高い温度となる場合がある。
【０００９】
この被圧延シートと練りロール及びカレンダーロールとの摩擦による摩擦熱は、練りロール及びカレンダーロールの回転数が高いほど高くなる。
【００１０】
そして、原料のＥＶＡ樹脂組成物に架橋剤が含まれている場合、この被圧延シートがＥＶＡ樹脂の架橋温度（即ち、前述の有機過酸化物のラジカル発生温度）以上に加熱されることにより、カレンダー加工中の被圧延シート中のＥＶＡ樹脂が架橋反応を起こしてしまう場合がある。ＥＶＡ樹脂が架橋反応を起こしてしまうと、もはやこのＥＶＡフィルムは接着用フィルム等として用いることはできず、従って、架橋反応を起こしたＥＶＡフィルムは不良品として廃棄されることとなる。
【００１１】
従来は、このカレンダー加工中の被圧延シートの温度を監視することは行われておらず、被圧延シートが架橋反応を起こし始めてから加工温度を下げるといった対策を講じていたために、不良品の発生を未然に防ぐことはできなかった。
【００１２】
本発明は上記従来の問題点を解決し、架橋剤を含むＥＶＡ樹脂組成物のカレンダー加工によりＥＶＡフィルムを製造するに当たり、加工中のＥＶＡ樹脂の架橋による不良品の発生を防止して、高品質のＥＶＡフィルムを歩留り良く製造する方法及び装置を製造することを特徴とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明（請求項１）のＥＶＡフィルムの製造方法は、架橋剤を含むＥＶＡ樹脂組成物をカレンダー加工することによりＥＶＡフィルムを製造するに当り、練りロール上及び／又はカレンダーロール上の被圧延シートの温度を測定して測定結果をモニターし、該温度がＥＶＡ樹脂の架橋温度よりも低い温度となるように温度制御することを特徴とする。
【００１４】
請求項２のＥＶＡフィルムの製造方法は、請求項１において、前記練りロール上及び／又はカレンダーロール上の被圧延シートの温度を非接触温度計で測定することを特徴とする。
【００１５】
請求項３のＥＶＡフィルムの製造方法は、請求項１又は２において、前記温度制御を、前記練りロール及び／又はカレンダーロールの回転数を変更することにより行うことを特徴とする。
【００１６】
請求項４のＥＶＡフィルムの製造方法は、請求項１ないし３のいずれか１項において、前記温度制御を、前記練りロール及び／又はカレンダーロールを水冷することにより行うことを特徴とする。
【００１７】
請求項５のＥＶＡフィルムの製造方法は、請求項１ないし４のいずれか１項において、前記練りロール上及び／又はカレンダーロール上の被圧延シートの温度が所定の温度よりも高くなったときに警報を発し、この警報に基いて前記温度制御を行うことを特徴とする。
【００１８】
請求項６のＥＶＡフィルムの製造方法は、請求項１ないし４のいずれか１項において、前記練りロール上及び／又はカレンダーロール上の被圧延シートの温度が所定の温度よりも高くなったときに、自動的に前記温度制御を行うことを特徴とする。
【００１９】
本発明（請求項７）のＥＶＡフィルムの製造装置は、架橋剤を含むＥＶＡ樹脂組成物をカレンダー加工することによりＥＶＡフィルムを製造する装置において、ＥＶＡ樹脂組成物を練る練りロール及び圧延するカレンダーロールと、該練りロール上及び／又はカレンダーロール上の被圧延シートの温度を測定する温度測定手段と、該温度測定手段の測定結果をモニターし、前記練りロール上及び／又はカレンダーロール上の被圧延シートの温度が所定の温度よりも高くなったときに、警報を発する監視手段とを備えてなることを特徴とする。
【００２０】
請求項８のＥＶＡフィルムの製造装置は、架橋剤を含むＥＶＡ樹脂組成物をカレンダー加工することによりＥＶＡフィルムを製造する装置において、ＥＶＡ樹脂組成物を練る練りロール及び圧延するカレンダーロールと、該練りロール上及び／又はカレンダーロール上の被圧延シートの温度を測定する温度測定手段と、該温度測定手段の測定結果をモニターし、前記練りロール上及び／又はカレンダーロール上の被圧延シートの温度が所定の温度よりも高くなったときに、該練りロール及び／又はカレンダーロールの回転数を下げる自動制御手段とを備えてなることを特徴とする。
【００２１】
請求項９のＥＶＡフィルムの製造装置は、請求項７又は８において、前記温度測定手段が非接触温度計で測定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、練りロール上及び／又はカレンダーロール上の被圧延シートの温度を測定して測定結果をモニターし、この温度がＥＶＡ樹脂の架橋温度よりも低い温度となるように温度制御することにより、カレンダー加工中のＥＶＡ樹脂の架橋反応を確実に防止して、ＥＶＡ樹脂の架橋反応による不良品の発生を未然に防ぐことができる。従って、本発明によれば、高品質のＥＶＡフィルムを歩留り良く製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に本発明のＥＶＡフィルムの製造方法及び製造装置の実施の形態を詳細に説明する。
【００２４】
本発明においては、架橋剤を含むＥＶＡ樹脂組成物のカレンダー加工によるＥＶＡフィルムの製造に当たり、練りロール上及び／又はカレンダーロール上の被圧延シートの温度を測定して測定結果をモニターし、この温度がＥＶＡ樹脂の架橋温度よりも低い温度となるように温度制御する。
【００２５】
ここで、練りロール上及び／又はカレンダーロール上の被圧延シートの温度は、非接触温度計で測定することがカレンダー加工に影響を及ぼさない点から好ましく、非接触温度計としては、例えば、赤外線方式、光温度方式等のものを用いることができる。
【００２６】
温度測定を行う練りロール及び／又はカレンダーロールは、例えば、図１に示すカレンダーロール加工設備において、練りロール１３及びカレンダーロール１５Ａ〜１５Ｄのすべてであっても良く、これらのうち、被圧延シートの温度が上昇し易いカレンダーロールのみであっても良い。通常の場合、例えば、図１，２に示す４本のカレンダーロール１５Ａ〜１５Ｄのうち、カレンダーロール１５Ｂ，１５Ｃ上の被圧延シートの温度を測定することが好ましい。
【００２７】
練りロール及び／又はカレンダーロール上の被圧延シートの温度測定は連続測定であっても、１〜１０分に１回の間欠測定であっても良いが、連続測定であることが、温度上昇による架橋反応を確実に防止する上で好ましい。
【００２８】
被圧延シートの温度測定により、被圧延シートの温度が所定の温度よりも高くなったときには、手動又は自動にて温度制御を行う。
【００２９】
この温度制御は、当該被圧延シートの温度測定を行っている練りロール及び／又はカレンダーロールの回転数を下げることにより摩擦熱を低減する、或いは、この練りロール及び／又はカレンダーロールを水冷して温度を下げる、或いは、冷却したオイルで温度を下げる、被圧延シートを空冷するなどの方法により行うことができる。
【００３０】
作業員の手動にて温度制御を行う場合には、温度測定の結果をモニターし、この温度が所定の温度よりも高くなったときに警報を発する監視装置を設け、ブザー及び／又はパトライト（回転燈）により温度上昇を作業員に知らせるように構成することが好ましい。
【００３１】
また、自動的に温度制御を行う場合には、温度測定の結果をモニターし、この温度が所定の温度よりも高くなったときに練りロール及び／又はカレンダーロールの回転数を下げる、或いは練りロール及び／又はカレンダーロールに水冷のための水を循環させるなどの手段を講じる自動制御手段を設けることが好ましい。なお、この場合においても、温度が所定の温度よりも高くなったときに警報を発するようにしても良いことは言うまでもない。
【００３２】
上記所定の温度とは、ＥＶＡ樹脂の架橋反応を確実に防止し得る温度であり、ＥＶＡ樹脂組成物中に含まれる架橋剤の種類によっても異なるが、例えば、架橋剤として有機過酸化物を含む場合は、この有機過酸化物が分解してラジカルを発生する温度よりも５〜１０℃低い温度、例えば９０〜９５℃程度の温度であることが好ましい。
【００３３】
なお、このようにして、練りロール上及び／又はカレンダーロール上の被圧延シートの温度が低下するように練りロール及び／又はカレンダーロールの回転数を低減したり、或いは練りロール及び／又はカレンダーロールを水冷することにより、練りロール及び／又はカレンダーロール上の被圧延シートの温度が低下し、練りロール及び／又はカレンダーロールの設定温度にまで下ったときには、練りロール及び／又はカレンダーロールの回転数を元の回転数にもどす、或いは水冷を停止するなどして、元の加工条件に戻すことが好ましい。このように元の加工条件に戻す際も、前述のように手動で又は自動で行うことができる。
【００３４】
次に、本発明に係る製膜原料として好適なＥＶＡ樹脂組成物について説明する。
【００３５】
本発明に係るＥＶＡ樹脂は、酢酸ビニル含有量が３０重量％以下であることが好ましい。この酢酸ビニル含有量が３０重量％を超えると、水蒸気透過率が大き過ぎて太陽電池の封止膜や合わせガラス用中間膜等として十分な防湿性を得ることが困難である。しかし、酢酸ビニル含有量が過度に少ないＥＶＡ樹脂は加工性が悪く、粘度も高くなり過ぎて、例えば太陽電池製作時、シリコン発電素子への追従性が悪くなることから、ＥＶＡ樹脂の酢酸ビニル含有量は１０重量％以上であることが好ましい。
【００３６】
また、本発明で用いられるＥＶＡ樹脂は、メルトフローレートが０．７〜２０、特に１．５〜１０であることが好ましい。
【００３７】
本発明で用いるＥＶＡ樹脂組成物には、耐久性の向上のために架橋剤を配合して架橋構造を持たせるが、この架橋剤としては、一般に、１００℃以上でラジカルを発生する有機過酸化物が用いられ、特に、配合時の安定性を考慮に入れれば、半減期１０時間の分解温度が７０℃以上であるものが好ましい。このような有機過酸化物としては、例えば２，５−ジメチルヘキサン；２，５−ジハイドロパーオキサイド；２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン；３−ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド；ｔ−ジクミルパーオキサイド；２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン；ジクミルパーオキサイド；α，α’−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン；ｎ−ブチル−４，４−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタン；２，２−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタン；１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン；１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）３，３，５−トリメチルシクロヘキサン；ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート；ベンゾイルパーオキサイド等を用いることができる。これらの有機過酸化物の配合量は、一般にＥＶＡ樹脂１００重量部に対して５重量部以下、好ましくは１〜３重量部である。
【００３８】
また、太陽電池の封止膜や合わせガラス用中間膜等として、接着力向上の目的で、ＥＶＡ樹脂組成物にシランカップリング剤を添加することができる。この目的に供されるシランカップリング剤としては公知のもの、例えばγ−クロロプロピルトリメトキシシラン；ビニルトリクロロシラン；ビニルトリエトキシシラン；ビニル−トリス−（β−メトキシエトキシ）シラン；γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン；β−（３，４−エトキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン；γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン；ビニルトリアセトキシシラン；γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン；γ−アミノプロピルトリメトキシシラン；Ｎ−β−（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等を挙げることができる。これらのシランカップリング剤の配合量は、一般にＥＶＡ樹脂１００重量部に対して５重量部以下、好ましくは０．１〜２重量部である。
【００３９】
更に、ＥＶＡ樹脂のゲル分率を向上させ、耐久性を向上するためにＥＶＡ樹脂組成物に架橋助剤を添加することができる。この目的に供される架橋助剤としては、公知のものとしてトリアリルイソシアヌレート；トリアリルイソシアネート等の３官能の架橋助剤の他、ＮＫエステル等の単官能の架橋助剤等も挙げることができる。これらの架橋助剤の配合量は、一般にＥＶＡ樹脂１００重量部に対して１０重量部以下、好ましくは１〜５重量部である。
【００４０】
更に、ＥＶＡ樹脂の安定性を向上する目的でＥＶＡ樹脂組成物にハイドロキノン；ハイドロキノンモノメチルエーテル；ｐ−ベンゾキノン；メチルハイドロキノンなどを添加することができ、これらの配合量は、一般にＥＶＡ樹脂１００重量部に対して５重量部以下である。
【００４１】
更に、必要に応じ、上記以外に着色剤、紫外線吸収剤、老化防止剤、変色防止剤等をＥＶＡ樹脂組成物に添加することができる。着色剤の例としては、金属酸化物、金属粉等の無機顔料、アゾ系、フタロシアニン系、アヂ系、酸性又は塩基染料系レーキ等の有機顔料がある。紫外線吸収剤には、２−ヒドロキシ−４−オクトキシベンゾフェノン；２−ヒドロキシ−４−メトキシ−５−スルフォベンゾフェノン等のベンゾフェノン系；２−（２’−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール等のベンゾトリアゾール系；フェニルサルシレート；ｐ−ｔ−ブチルフェニルサルシレート等のヒンダートアミン系がある。老化防止剤としては、アミン系；フェノール系；ビスフェニル系；ヒンダートアミン系があり、例えばジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール；ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペラジル）セバケート等がある。
【実施例】
【００４２】
以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。
【００４３】
実施例１
下記配合のＥＶＡ樹脂組成物を用いて、ＥＶＡフィルムを製膜した。
［ＥＶＡ樹脂組成物配合（重量部）］
ＥＶＡ樹脂（酢酸ビニル含有量２５重量％、メルトフローレート２．０）：１００
架橋剤（１００℃でラジカルを発生する架橋剤）：２．５
シランカップリング剤（メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン）：０．５
架橋助剤（トリアリルイソシアヌレート）：２．０
【００４４】
図１に示す如く、まず、泥練機１１（６０℃）にて上記ＥＶＡ樹脂組成物を得、このＥＶＡ樹脂組成物を練りロール１３で６０℃で混練し、その後、カレンダー加工し、次いでエンボス加工して冷却し、巻き取った。このカレンダー加工は、図２（ｄ）に示す逆Ｌ型４本カレンダーロール１５（１５Ａ〜１５Ｄ）で行い、各ロールの回転数及び温度として、下記に示す条件を採用した。
〈第１ロール１５Ａ〉
回転数：３ｒｐｍ
温度：７０℃
〈第２ロール１５Ｂ〉
回転数：４ｒｐｍ
温度：７２℃
〈第３ロール１５Ｃ〉
回転数：６ｒｐｍ
温度：８０℃
〈第４ロール１５Ｄ〉
回転数：７ｒｐｍ
温度：８０℃
【００４５】
このとき、第２ロール１５Ｂ上の被圧延シートの温度を、非接触温度計（（株）キーエンス社製「放射温度計ＩＴ２−５０」）で連続的に測定してモニターした。用いたＥＶＡ樹脂組成物のＥＶＡ樹脂は１００℃になると架橋反応を起こすため、測定温度が９５℃に達したら、自動的にこのロールの回転数を下げて３ｒｐｍとし、この温度が９０℃に低下したら、再び元の回転数に戻す自動制御を行ったところ、カレンダー加工中の架橋反応による不良品は全く発生せず、１００％の歩留りでＥＶＡフィルムを製造することができた。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】カレンダー加工によるフィルムの製膜方法を説明する模式図である。
【図２】一般的なカレンダーロールを示す模式図である。
【符号の説明】
【００４７】
１１  混練機
１３  練りロール
１５  カレンダー
１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ，１５Ｅ  カレンダーロール
１６  テイクオフロール
１７  エンボスロール
１８  冷却ロール
１９  巻き取り機
【図１】
2007160740.tif 000003
【図２】
2007160740.tif 000004