JP4904095B2 - 含水ポリビニルアセタール樹脂フィルムの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、含水ポリビニルアセタール樹脂フィルムの製造方法に関する。

ガラス板の間にポリビニルブチラール樹脂からなる中間膜が挟着されてなる合わせガラスは、透明性、耐候性、接着性および耐貫通性に優れ、さらに、ガラス破片が飛散しにくいといった性能を基本性能として有しているため、例えば、自動車や建築物の窓ガラスに広く使用されている。上記の中間膜は、ガラスと貼り合わせられる際に、水分を含むことによりガラスとの良好な接着力が得られるため、適度な水分を含むように調整されている。

中間膜の製造においては、特許文献１に記載されているような加湿器内に供給する工程を含む方法により、ポリビニルブチラール樹脂シートに適度な水分を含有させる加湿方法がある。しかしながら、この方法は装置が簡易で条件が設定しやすい反面、含水速度がそれほど速くないという問題点があった。そのため、短時間に水分付与が可能な含水ポリビニルアセタール樹脂フィルムの製造方法が必要とされていた。
特開平５−３１９８７５号公報

上記問題点に鑑み、本発明は、含水速度が速く、生産性の高い含水ポリビニルアセタール樹脂フィルムの製造方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明による含水ポリビニルアセタール樹脂フィルムの製造方法は、押出機から可塑剤を含むポリビニルアセタール樹脂をフィルム状に溶融押出し、２５０℃未満のポリビニルアセタール樹脂フィルムを２０℃以上の水中に浸漬させることによりフィルムの含水率を０．２３重量％以上にする含水ポリビニルアセタール樹脂フィルムの製造方法であって、ポリビニルアセタール樹脂フィルムを２０℃以上の水中に浸漬させる前又は後に、さらに該フィルムに温水又はスチームを噴霧することを特徴とする。

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明で用いられるポリビニルアセタール樹脂としては、平均アセタール化度４０〜７５モル％のものが好ましい。より好ましくは、６０〜７５モル％であり、更に好ましくは、６４〜７１モル％である。

また、ビニルアセテート成分が３０モル％以下のものが好ましい。より好ましくは、１９モル％以下である。ポリビニルアセタール樹脂のビニルアセテート成分を３０モル％以下に設定するのが好ましいので、そのために原料となるポリビニルアルコールの鹸化度は、７０モル％以上のものが好ましい。より好ましくは、９５モル％以上のものである。

また、ポリビニルアセタール樹脂は、平均重合度５００〜５０００のものが好ましく、平均重合度１０００〜２５００のものがより好ましい。

ポリビニルアセタール樹脂は、ポリビニルアルコール樹脂を炭素数３〜１０のアルデヒドでアセタール化したものが好ましい。炭素数が３未満では、樹脂膜の十分な成形性が得られないことがある。炭素数が１０を越えると、アセタール化の反応性が低下し樹脂を製造しにくくなる。

上記アルデヒドとしては特に限定されず、例えば、プロピオンアルデヒド、ｎ−ブチルアルデヒド、イソブチルアルデヒド、バレルアルデヒド、ｎ−ヘキシルアルデヒド、２−エチルブチルアルデヒド、ｎ−ヘプチルアルデヒド、ｎ−オクチルアルデヒド、ｎ−ノニルアルデヒド、ｎ−デシルアルデヒド、ベンズアルデヒド、シンナムアルデヒドなどの脂肪族、芳香族、脂環族アルデヒドなどが挙げられる。好ましくは、炭素数４〜８のｎ−ブチルアルデヒド、ｎ−ヘキシルアルデヒド、２−エチルブチルアルデヒド、ｎ−オクチルアルデヒドである。これらは、単独で使用されてもよく、又は、２種以上が併用されてもよい。

なお、ｎ−ブチルアルデヒドが特に好ましく、ポリビニルアセタール樹脂は、ポリビニルブチラール樹脂であることが特に好ましい。

本発明で用いられる可塑剤としては、例えば、トリエチレングリコールジ−２−エチルブチレート、トリエチレングリコールジ−２−エチルヘキサノエート、トリエチレングリコールジカプリレート、トリエチレングリコールジ−ｎ−オクタノエート、トリエチレングリコールジ−ｎ−ヘプタノエート、テトラエチレングリコールジ−ｎ−ヘプタノエートなどが好ましい。

上記可塑剤量としては、ポリビニルアセタール樹脂１００重量部に対して２０〜７０重量部が好ましく、より好ましくは４０〜６０重量部である。

本発明で用いられるポリビニルアセタール樹脂には、上記の成分以外に、例えば、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定化剤、界面活性剤、着色剤などの公知の添加剤を含有していてもよい。

上記紫外線吸収剤としては、例えば、２−（２'−ヒドロキシ−５'−メチルフェニル） ベンゾトリアゾール、２−（２'−ヒドロキシ−３'，５'−ジ・ｔｅｒｔ−ブチルフェニル） ベンゾトリアゾール、２−（２'−ヒドロキシ−３'−ｔｅｒｔ− ブチル−５'−メチルフェニル） −５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２'−ヒドロキシ−３'，５'−ジ・ｔｅｒｔ−ブチルフェニル） −５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２'−ヒドロキシ−３'，５'−ジ・ｔｅｒｔ−アミルフェニル） ベンゾトリアゾールなどのベンゾトリアゾール系誘導体；例えば２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、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−ドデシルオキシベンゾフェノン、２，２'− ジヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２，２'−ジヒドロキシ−４，４'−ジメトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシ−５−スルホベンゾフェノンなどのベンゾフェノン系誘導体；例えば２−エチルヘキシル−２−シアノ−３，３'−ジフェニルアクリレート、エチル−２−シアノ−３，３'−ジフェニルアクリレートなどのシアノアクリレート系誘導体などが挙げられる。

上記酸化防止剤としては，特に限定されず、フェノール系のものとして、例えば、ｔ−ブチルヒドロキシトルエン、テトラキス−［メチレン−３−（３'−５'−ジ−ｔ−ブチル−４'−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタンなどが挙げられる。

上記光安定剤としては、特に限定されず、ヒンダードアミン系の光安定剤が挙げられる。

上記界面活性剤としては、例えば、ラウリル硫酸ナトリウム、アルキルベンゼンスルホン酸などが挙げられる。

本発明の製造方法においては、まず、ポリビニルアセタール樹脂および可塑剤を、押出機へ供給し１８０〜２５０℃程度に加熱して溶融混練した後、押出成形することによりフィルム状に成形する。

押出直後のフィルムは自然冷却されてもよいが、生産性を高めるために、押出直後のフィルムを水槽を通過させるなどにより急冷しフィルム形状を安定化させることが好ましい。

本発明では、２５０℃未満の温度の状態のフィルムを２０℃以上の水中に浸漬させる。

水中浸漬時のフィルム温度が２５０℃以上であると、フィルムの軟化によるたるみが発生し、フィルムを成形することが難しい。

また、フィルムに水分を供給するために２０℃以上の温水を使用する必要がある。２０℃未満の、比較的低温の水中では、短時間の浸漬では十分な含水率に達することが難しい。

フィルムを２０℃以上の水中に浸漬させる方法は、特には限定されないが、例えば、２０℃以上の温度の水槽に１回または複数回浸漬する方法が適している。

この場合、水槽の水位を調整することにより含水率の微調整を行うことができるため、供給ライン速度を変更せずとも水位調整により含水率の調整が可能となる。

なお、水槽中の水の加熱方法は、２０℃以上の温度の水が得られる方法であれば、特に限定されないが、水槽中にヒータ等を設けて調整する方法が一般的である。なお、含水率が一定範囲に収まるように管理する観点からいえば、使用する水は水槽内で一定温度であることが好ましいので、温調器を用いて一定に調整することが好ましい。

水中浸漬後のポリビニルアセタール樹脂フィルムの含水率は、０．２３重量％以上であることが必要である。これにより、ガラスとの貼り合わせ時に良好な接着力を発揮させることができる。なお、含水率は０．３〜０．５重量％であることがより好ましい。０．５重量％を超えると、ポリビニルアセタール樹脂フィルムの含有水分が過剰となるため、合わせガラスの製造時に発泡しやすくなるという問題がある。

なお、押出機に着色剤の供給ラインを設ければフィルム端部分に着色帯を形成させたシェードフィルムを製造することもできる。

また、成形されるフィルムは単層フィルムであっても多層フィルムであってもよい。例えば、遮音層、遮熱層、熱線反射層などの機能層と積層された多層シートであってもよい。

フィルム膜厚は、特に限定されないが、０．３〜１．６ｍｍであることが好ましい。

本発明においては、更に、ポリビニルアセタール樹脂フィルムを２０℃以上の水中に浸漬させる前あるいは後に、さらに該フィルムに温水又はスチームを噴霧する。なお、ここで用いる温水は２０℃〜９０℃であることが好ましい。温水温度が９０℃を超えると搬送中の該フィルムの取り扱いが難しくなることがある。より好ましくは４５℃〜６０℃である。
該フィルムを水中に浸漬させること以外に、さらに該フィルムに温水又は１００℃以上のスチームを噴霧することにより所望の含水率が得られやすくまた含水率を精密に調整することもでき好ましい。

本発明で得られる含水ポリビニルアセタール樹脂フィルムは、合わせガラス用中間膜として好適である。合わせガラスに用いられるガラス板としては、無機透明ガラス板のみならず、ポリカーボネート板、ポリメチルメタクリレート板などの有機透明ガラス板も使用することができる。

本発明で得られる、含水ポリビニルアセタール樹脂フィルムは、合わせガラスにされる際に優れた接着力を発揮する。

上記無機透明ガラス板の種類としては、特に限定されるものではなく、フロート板ガラス、磨き板ガラス、型板ガラス、網入り板ガラス、線入り板ガラス、熱線吸収板ガラス、着色板ガラスなどの各種無機ガラスなどが挙げられる。これらは単独で用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。また、無機透明ガラス板と有機透明ガラス板とが積層されたものであってもよい。

また、ガラス板の厚みは、用途によって適宜選択されればよく、特に制限されるものではないが、１ｍｍ〜３ｍｍが好ましい。

本発明で得られる含水ポリビニルアセタール樹脂フィルムを中間膜として用いて、合わせガラスを製造するには、オートクレーブ法やノンオートクレーブ法などの通常の合わせガラスの製法が採用される。例えば、２枚の透明なガラス板の間に、本発明で得られた中間膜を挟み、これをゴムバッグに入れ、減圧吸引しながら約７０〜１１０℃で予備接着し、次いで、オートクレーブを用いるか又はプレスを用い、約１２０〜１５０℃で、約９８０〜１４７０ｋＰａの圧力で本接着を行うことにより製造することができる。

また、合わせガラスの製造方法において、少なくとも一対のガラス板間に、本発明で得られた中間膜を介在させ、減圧下で吸引脱気すると同時に、温度６０〜１００℃で加熱圧着してもよい。

より具体的には、ガラス板／中間膜／ガラス板の積層体をゴムバッグに入れ、例えばオートクレーブ中で、−６６．６６〜−９３．３３ｋＰａ程度の減圧下で吸引脱気しながら約６０〜１００℃の温度及び９８〜９８０ｋＰａ程度の圧力で１０〜３０分間程度加熱圧着し、脱気と接着とを同時に行うことにより実施すればよい。

本発明の製造方法によると、含水速度が速いため、短時間で十分な含水率を有する含水ポリビニルアセタール樹脂フィルムを製造することができる。さらに、所望の含水率が得られやすくまた含水率を精密に調整することもでき好ましい。

以下に、参考例を挙げて本発明をより詳しく説明する。

（参考例１）
（中間膜の作製）
ポリビニルブチラール樹脂１００重量部と、トリエチレングリコール−ジ−エチルヘキサノエート（略称３ＧＯ）３０重量部を押出機で厚み０．７６ｍｍのシート状に成形した後、加熱養生して４０℃のポリビニルアセタール樹脂フィルムを含水工程に導いた。

（含水工程）
上記ポリビニルアセタール樹脂フィルムを図１に示す様に含水室中で水槽中のロールと気中のロールの複数の組を通し走行させ、フィルムを６０℃の水槽にくぐらせては引き上げる操作を繰り返しながら、含水室を２０秒間かけて通過させ、通過後のシートの水分を拭き取って目的の含水フィルムを得た。

（比較例１）
図１に示した水槽にかえて、１００℃の高温スチームが充満している加湿室を２０秒間かけて通過させて含水させたこと以外は参考例１と同様にして目的の含水フィルムを得た。含水工程は、図２のように、ポリビニルアセタール樹脂シート１を、高温スチーム５が充満しているスチーム室４中をロール２によって走行移動させながら、２０秒間かけて通過させることにより行った。

（評価）
参考例１及び比較例１で得られたフィルムの含水率を以下のようにして測定した。得られたフィルムを４ｃｍ×４ｃｍの大きさに切り取り、これをカールフィッシャー試薬に溶解させ、カールフィッシャー法による水分測定装置（ＤＩＡ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ
ＣＯ．，ＬＴＤ．社製）を用いて容量法により測定した。その結果、参考例１のものは０．４重量％、比較例１のものは０．２重量％であった。なお、参考例１で得られたフィルムを水中に浸漬させる前に抜き取り、含水率を測定したところ０．２重量％であった。この結果より、参考例１では、比較例１の高温のスチームの場合よりも低温で加湿しているにもかかわらず、同一時間の間に高い含水率に達することがわかる。

本発明の含水ポリビニルアセタール樹脂フィルムの製造方法によると、含水率が０．２３重量％以上の含水ポリビニルアセタール樹脂フィルムを容易に得ることができるので、得られたフィルムは合わせガラス用の中間膜として効果的に利用できる。

参考例１で用いられた水中浸漬装置を示す模式図である。 比較例１で用いられた加湿装置を示す模式図である。

１ フィルム
２ ロール
３ 水槽
４ スチーム室
５ スチーム

Claims (1)

1. 含水ポリビニルアセタール樹脂フィルムの製造方法において、押出機から可塑剤を含むポリビニルアセタール樹脂をフィルム状に溶融押出し、２５０℃未満のポリビニルアセタール樹脂フィルムを２０℃以上の水中に浸漬させることによりフィルムの含水率を０．２３重量％以上にする含水ポリビニルアセタール樹脂フィルムの製造方法であって、
   ポリビニルアセタール樹脂フィルムを２０℃以上の水中に浸漬させる前又は後に、さらに該フィルムに温水又はスチームを噴霧することを特徴とする含水ポリビニルアセタール樹脂フィルムの製造方法。

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