JP6027312B2

JP6027312B2 - 電磁波照射されたポリビニルアルコールフィルムの製造方法

Info

Publication number: JP6027312B2
Application number: JP2011240959A
Authority: JP
Inventors: 勝啓高藤; 磯▲ざき▼　孝徳; 孝徳磯▲ざき▼; 丈浩松瀬; 繁俊網屋
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 2011-11-02
Filing date: 2011-11-02
Publication date: 2016-11-16
Anticipated expiration: 2031-11-02
Also published as: JP2013097232A

Description

本発明は、電磁波照射されたポリビニルアルコールフィルムの製造方法、および当該製造方法により製造される電磁波照射されたポリビニルアルコールフィルム、並びにヤング率の低いポリビニルアルコールフィルムに関する。

ポリビニルアルコール（以下、「ポリビニルアルコール」を「ＰＶＡ」と略称する場合がある）フィルムは、液晶ディスプレイ等に使用される偏光板の偏光フィルムや位相差フィルムといった光学用フィルムを製造するための原反フィルムとして用いられている。光学用フィルムの製造においては、多くの場合、ＰＶＡフィルムが一軸延伸されるが、ＰＶＡフィルムを均一に一軸延伸するためにヤング率が低く延伸しやすいＰＶＡフィルムが求められていた。

一方、産業的にマイクロ波をはじめとする電磁波は水分の加熱や乾燥に用いられており、例えば、特許文献１に記載されているようにＰＶＡ樹脂にマイクロ波を照射し水分を蒸発させて乾燥粉体とする方法が知られているが、ＰＶＡフィルムに電磁波を照射してその物性を変える方法はこれまで知られていない。

特開２０００−３５１８５３号公報

本発明は、ヤング率の低いＰＶＡフィルムの製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は当該製造方法により製造することのできるヤング率の低いＰＶＡフィルムを提供することを目的とする。

本発明者らは上記の目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、ＰＶＡフィルムに特定量の水分を含ませた後に特定の温度条件下で特定の電磁波を照射することにより、そのヤング率を低下させることができることを見出した。本発明者らは当該知見に基づいてさらに検討を重ねて本発明を完成させた。

すなわち、本発明は、
［１］含水率が１５〜５５質量％のＰＶＡフィルムに７５℃以下の温度に保たれた状態でマイクロ波またはラジオ波を照射する工程を含む、電磁波照射されたＰＶＡフィルムの製造方法、
［２］含水率が１０質量％以下のＰＶＡフィルムを吸水させて含水率が１５〜５５質量％のＰＶＡフィルムとした後、マイクロ波またはラジオ波を照射する工程を行う、上記［１］の製造方法、
［３］電磁波照射されたＰＶＡフィルムの含水率が１０質量％以下である、上記［１］または［２］の製造方法、
［４］電磁波照射されたＰＶＡフィルムにおける多価アルコール系可塑剤の含有量がＰＶＡ１００質量部に対して１５質量部以下である、上記［１］〜［３］のいずれか１つの製造方法、
［５］電磁波照射されたＰＶＡフィルムが光学用フィルム製造用ＰＶＡフィルムである、上記［１］〜［４］のいずれか１つの製造方法、
［６］上記［１］〜［５］のいずれか１つの製造方法により製造される、電磁波照射されたＰＶＡフィルム、
［７］多価アルコール系可塑剤の含有量がＰＶＡ１００質量部に対して１５質量部以下であり、含水率を８〜１０質量％に調湿した際のヤング率が２０．０ＭＰａ以下であるＰＶＡフィルム、
に関する。

本発明によれば、ヤング率の低いＰＶＡフィルムの製造方法、およびヤング率の低いＰＶＡフィルムが提供される。

ＰＶＡフィルムにマイクロ波またはラジオ波を照射する工程の一例を示す概略図である。

以下に本発明について詳細に説明する。
本発明の製造方法は、ＰＶＡフィルムにマイクロ波またはラジオ波を照射する工程を含む。マイクロ波やラジオ波を効果的に吸収させてヤング率の低いＰＶＡフィルムを得るためにはＰＶＡフィルムに水を特定量含ませることが必要である。具体的には、上記工程に供されるＰＶＡフィルムの含水率は１５〜５５質量％の範囲内にあることが必要であり、１６〜５０質量％の範囲内にあることが好ましく、１７〜４５質量％の範囲内にあることがより好ましく、１８〜４０質量％の範囲内にあることが特に好ましい。ＰＶＡフィルムの含水率が１５質量％未満の場合はマイクロ波やラジオ波の照射効果が少なく、ＰＶＡフィルムの含水率が５５質量％より多いとＰＶＡフィルムのヤング率は十分に低くならない。

マイクロ波またはラジオ波を照射する工程に供されるＰＶＡフィルムは、後述するように製膜原液を用いてＰＶＡフィルムを製造する際の乾燥過程において含水率が上記範囲内にある状態の膜であってもよいが、含水率が１０質量％以下（好ましくは１〜８質量％、より好ましくは２〜６質量％）のＰＶＡフィルムを吸水させて含水率を上記範囲内としたＰＶＡフィルムであるのがよい。含水率が１０質量％以下（好ましくは１〜８質量％、より好ましくは２〜６質量％）のＰＶＡフィルムを吸水させて含水率が上記範囲内にあるＰＶＡフィルムとした後、マイクロ波またはラジオ波を照射する工程を行うことにより、本発明の効果がより顕著に奏される。

ＰＶＡフィルムにマイクロ波またはラジオ波を照射する工程における具体的な照射方法に特に制限はない。ＰＶＡフィルムに対するマイクロ波やラジオ波の照射方向についても特に制限はなく、ＰＶＡフィルムのフィルム面に対して垂直（ＰＶＡフィルムの厚み方向に対して平行）にマイクロ波またはラジオ波を照射しても、ＰＶＡフィルムのフィルム面に対して略平行（厚み方向に対して略垂直）にマイクロ波またはラジオ波を照射してもどちらでもよいが、照射幅の狭い電磁波発生装置を用いた場合であってもＰＶＡフィルムに対し均一にマイクロ波やラジオ波を照射することが可能であることから、ＰＶＡフィルムのフィルム面に対し略平行にマイクロ波またはラジオ波を照射するのが好ましい。ここでフィルム面に対して略平行とはフィルム面とマイクロ波やラジオ波とがなす角の角度が０°の場合のみならず、わずかにずれる場合（好ましくは±３０°以内、より好ましくは±１０°以内）をも包含することを意味する。

図１はＰＶＡフィルムにマイクロ波またはラジオ波を照射する工程の一例を示す概略図である。図１において、電磁波発生装置１から発生したマイクロ波またはラジオ波は導波管２を通過する。導波管２には一対（図１では各Ｈ面に１つずつ）のスリット３および３’が設けられており、一方のスリット３からＰＶＡフィルム４が矢印の方向に導波管２内に連続的に導入され他方のスリット３’から導出されるまでの過程でマイクロ波またはラジオ波がＰＶＡフィルム４のフィルム面に対し平行に照射されるようになっている。電磁波発生装置１の出力としては、例えば、４００〜９００Ｗのものを好ましく使用することができる。導波管２としては、例えば、電子情報技術産業協会規格ＥＩＡＪＴＴ−３００６Ａに記載された方形導波管ＷＲＩ−２２を採用することができる。一対のスリット３および３’のサイズはＰＶＡフィルム４を通過させることができるサイズであればよく、例えば、６ｍｍ×２５ｃｍの長方形が例示される。

マイクロ波またはラジオ波の照射は７５℃以下の温度に保たれた状態で行う。ここで「保たれた状態」とはマイクロ波またはラジオ波が照射されている間の温度がこの温度範囲から外れないことを意味し、冷却や加温により当該温度範囲に保たれていても、あるいは電磁波発生装置の出力を適宜選択するなどして結果として当該温度に保たれていてもどちらでもよい。電磁波発生装置の出力が大きすぎてマイクロ波またはラジオ波の照射中に７５℃を超えるなど、照射されている間の温度が７５℃以下の温度に保たれないと得られる電磁波照射されたＰＶＡフィルムのヤング率が低くなりにくい。ヤング率を効率的に低下させることができることから、５〜７２℃の範囲内に保たれた状態でマイクロ波またはラジオ波を照射することが好ましく、１０〜７０℃の範囲内に保たれた状態でマイクロ波またはラジオ波を照射することがより好ましく、１５〜６５℃の範囲内に保たれた状態でマイクロ波またはラジオ波を照射することがさらに好ましい。なお、ＰＶＡフィルムにマイクロ波またはラジオ波を照射することにより、通常、ＰＶＡフィルムの温度が上昇することから、マイクロ波またはラジオ波を照射する直前のＰＶＡフィルムの温度とマイクロ波またはラジオ波を照射した直後のＰＶＡフィルムの温度を測定することにより、マイクロ波またはラジオ波照射時の温度が上記範囲に保たれていることを確認することができる。

マイクロ波は一般に３００ＭＨｚ〜３ＴＨｚの周波数を有する電磁波であり、ラジオ波は３０〜３００ＭＨｚの周波数を有する電磁波である。本発明において照射される電磁波はマイクロ波またはラジオ波である限りその周波数に特に制限はないが、本発明の効果がより顕著に奏されると共に装置も入手しやすいことから、マイクロ波が好ましい。照射されるマイクロ波の具体的な周波数に特に制限はなく、ＩＳＭバンドと呼ばれる非通信用の周波数帯の周波数を採用することができ、例えば、９０２〜９２８ＭＨｚの範囲内の周波数や２．４〜２．５ＧＨｚの範囲内の周波数などを好ましく採用することができる。これらの中でも、水が吸収しやすい２．４〜２．５ＧＨｚの範囲内の周波数がより好ましい。なおマイクロ波またはラジオ波の周波数はマイクロ波またはラジオ波の照射中に一定であっても変動してもどちらでもよい。また、異なる周波数の電磁波を同時に照射してもよく、例えば、マイクロ波とラジオ波の一方のみを照射しても、マイクロ波とラジオ波の両方を共に照射してもどちらでもよい。

また、マイクロ波またはラジオ波を照射する際には、照射時間を短くするために、ＰＶＡフィルムを好ましくは３０〜７０℃の範囲内、より好ましくは４０〜６０℃の範囲内の温度に予め調温しておいてもよい。

ＰＶＡフィルムにマイクロ波またはラジオ波を照射することにより、通常、ＰＶＡフィルムの含水率が低下する。本発明の製造方法においては、マイクロ波またはラジオ波の照射によってＰＶＡフィルムの含水率を１０質量％以下にすることが好ましく、１〜８質量％の範囲内にすることがより好ましく、２〜６質量％の範囲内にすることがさらに好ましい。含水率が上記範囲内にある電磁波照射されたＰＶＡフィルムは、光学用フィルム製造用ＰＶＡフィルムとして好ましく使用することができる。

ＰＶＡフィルムを構成するＰＶＡとしては、酢酸ビニル、ギ酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、ピバリン酸ビニル、バーサティック酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、安息香酸ビニル、酢酸イソプロペニル等のビニルエステルの１種または２種以上を重合して得られるポリビニルエステルをけん化することにより得られるものを使用することができる。上記のビニルエステルの中でも、ＰＶＡの製造の容易性、入手容易性、コスト等の点から、酢酸ビニルが好ましい。

上記のポリビニルエステルは、単量体として１種または２種以上のビニルエステルのみを用いて得られたものが好ましく、単量体として１種のビニルエステルのみを用いて得られたものがより好ましいが、本発明の効果を損なわない範囲内であれば、１種または２種以上のビニルエステルと、これと共重合可能な他の単量体との共重合体であってもよい。

上記のビニルエステルと共重合可能な他の単量体としては、例えば、エチレン、プロピレン、１−ブテン、イソブテン等の炭素数２〜３０のα−オレフィン；（メタ）アクリル酸またはその塩；（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ｎ−プロピル、（メタ）アクリル酸ｉ−プロピル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸ｉ−ブチル、（メタ）アクリル酸ｔ−ブチル、（メタ）アクリル酸２−エチルへキシル、（メタ）アクリル酸ドデシル、（メタ）アクリル酸オクタデシル等の（メタ）アクリル酸エステル；（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、ジアセトン（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリルアミドプロパンスルホン酸またはその塩、（メタ）アクリルアミドプロピルジメチルアミンまたはその塩、Ｎ−メチロール（メタ）アクリルアミドまたはその誘導体等の（メタ）アクリルアミド誘導体；Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニルアセトアミド、Ｎ−ビニルピロリドン等のＮ−ビニルアミド；メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、ｎ−プロピルビニルエーテル、ｉ−プロピルビニルエーテル、ｎ−ブチルビニルエーテル、ｉ−ブチルビニルエーテル、ｔ−ブチルビニルエーテル、ドデシルビニルエーテル、ステアリルビニルエーテル等のビニルエーテル；（メタ）アクリロニトリル等のシアン化ビニル；塩化ビニル、塩化ビニリデン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン等のハロゲン化ビニル；酢酸アリル、塩化アリル等のアリル化合物；マレイン酸またはその塩、エステルもしくは酸無水物；イタコン酸またはその塩、エステルもしくは酸無水物；ビニルトリメトキシシラン等のビニルシリル化合物；不飽和スルホン酸などを挙げることができる。上記のポリビニルエステルは、前記した他の単量体の１種または２種以上に由来する構造単位を有することができる。

上記のポリビニルエステルに占める前記した他の単量体に由来する構造単位の割合は、ポリビニルエステルを構成する全構造単位のモル数に基づいて、１５モル％以下であることが好ましく、１０モル％以下であることがより好ましく、５モル％以下であることがさらに好ましい。
特に前記した他の単量体が、（メタ）アクリル酸、不飽和スルホン酸などのように、得られるＰＶＡの水溶性を促進する可能性のある単量体である場合には、得られるＰＶＡフィルムを光学用フィルム製造用ＰＶＡフィルムとして使用する際などにおいてＰＶＡフィルムが溶解するのを防止するために、ポリビニルエステルにおけるこれらの単量体に由来する構造単位の割合は、ポリビニルエステルを構成する全構造単位のモル数に基づいて、５モル％以下であることが好ましく、３モル％以下であることがより好ましい。

上記のＰＶＡは、本発明の効果を損なわない範囲内であれば、１種または２種以上のグラフト共重合可能な単量体によって変性されたものであってもよい。当該グラフト共重合可能な単量体としては、例えば、不飽和カルボン酸またはその誘導体；不飽和スルホン酸またはその誘導体；炭素数２〜３０のα−オレフィンなどが挙げられる。ＰＶＡにおけるグラフト共重合可能な単量体に由来する構造単位の割合は、ＰＶＡを構成する全構造単位のモル数に基づいて、５モル％以下であることが好ましい。

上記のＰＶＡは、その水酸基の一部が架橋されていてもよいし架橋されていなくてもよい。また上記のＰＶＡは、その水酸基の一部がアセトアルデヒド、ブチルアルデヒド等のアルデヒド化合物などと反応してアセタール構造を形成していてもよいし、これらの化合物と反応せずアセタール構造を形成していなくてもよい。

上記のＰＶＡの重合度は１５００〜６０００の範囲内であることが好ましく、１８００〜５０００の範囲内であることがより好ましく、２０００〜４０００の範囲内であることがさらに好ましい。重合度が１５００未満であると製膜性が悪くなる傾向がある。一方、重合度が６０００を超えると製造コストの上昇や、製膜時における工程通過性の不良などにつながる傾向がある。なお、本明細書でいうＰＶＡの重合度はＪＩＳＫ６７２６−１９９４の記載に準じて測定した平均重合度を意味する。

上記のＰＶＡのけん化度は、得られるＰＶＡフィルムの耐水性の点から、９８．０モル％以上であることが好ましく、９８．５モル％以上であることがより好ましく、９９．０モル％以上であることがさらに好ましい。けん化度が９８．０モル％未満であると、得られるＰＶＡフィルムの耐水性が悪くなる傾向がある。なお、本明細書におけるＰＶＡのけん化度とは、ＰＶＡが有する、けん化によってビニルアルコール単位に変換され得る構造単位（典型的にはビニルエステル単位）とビニルアルコール単位との合計モル数に対して当該ビニルアルコール単位のモル数が占める割合（モル％）をいう。けん化度はＪＩＳＫ６７２６−１９９４の記載に準じて測定することができる。

本発明において使用されるＰＶＡフィルム、例えば、マイクロ波またはラジオ波を照射する工程に供されるＰＶＡフィルムや、吸水させる前の含水率が１０質量％以下（好ましくは１〜８質量％、より好ましくは２〜６質量％）の上記したＰＶＡフィルム、あるいは本発明によって製造される電磁波照射されたＰＶＡフィルムは、多価アルコール系可塑剤を含有していてもよい。当該多価アルコール系可塑剤としては、例えば、エチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジグリセリン、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、トリメチロールプロパンなどを挙げることができ、上記ＰＶＡフィルムはこれらの多価アルコール系可塑剤の１種または２種以上を含むことができる。これらの中でも、入手性などの観点からグリセリンが好ましい。

多価アルコール系可塑剤を含有させる場合、その含有量は、ＰＶＡフィルムに含まれるＰＶＡ１００質量部に対して、１〜２０質量部の範囲内であることが好ましく、３〜１７質量部の範囲内であることがより好ましく、５〜１５質量部の範囲内であることがさらに好ましい。可塑剤が２０質量部より多いと、ＰＶＡフィルムが柔軟になり過ぎて、取り扱い性が低下する場合がある。

なお本発明の製造方法によれば、多価アルコール系可塑剤を含有しないか少量のみ含有する場合であってもヤング率の低いＰＶＡフィルムが得られる。特に光学用フィルム製造用ＰＶＡフィルムの用途などにおいては多価アルコール系可塑剤の含有量が多いと液滴が発生しやすくなることから多価アルコール系可塑剤を含有しないか少量のみ含有するのがよい場合があり、このような場合に本発明の製造方法は特に有用である。この場合において、本発明によって製造される電磁波照射されたＰＶＡフィルムにおける多価アルコール系可塑剤の含有量は、ＰＶＡ１００質量部に対して１５質量部以下であることが好ましく、６質量部以下であることがより好ましく、４質量部以下であることがさらに好ましく、２質量部以下であることが特に好ましく、０質量部である（すなわち、可塑剤を含有しない）ことが最も好ましい。

本発明において使用されるＰＶＡフィルム（例えば、マイクロ波またはラジオ波を照射する工程に供されるＰＶＡフィルムや、吸水させる前の含水率が１０質量％以下（好ましくは１〜８質量％、より好ましくは２〜６質量％）の上記したＰＶＡフィルム等）、あるいは本発明によって製造される電磁波照射されたＰＶＡフィルムは、必要に応じて、酸化防止剤、凍結防止剤、ｐＨ調整剤、隠蔽剤、着色防止剤、油剤、後述する界面活性剤などの成分をさらに含有していてもよい。

ＰＶＡフィルムの製膜方法は特に限定されず、例えば、ＰＶＡが液体媒体中に溶解した製膜原液や、ＰＶＡおよび液体媒体を含みＰＶＡが溶融した製膜原液を用いて製造することができる。

製膜原液の調製に使用される液体媒体としては、例えば、水、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン、エチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、トリメチロールプロパン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミンなどを挙げることができ、これらのうちの１種または２種以上を使用することができる。そのうちでも、水が環境に与える負荷や回収性の点から好適に使用される。

製膜原液の揮発分率（製膜時に揮発や蒸発によって除去される液体媒体などの揮発性成分の含有割合）は、製膜方法、製膜条件などによって異なるが、一般的には、５０〜９５質量％、さらには５５〜９０質量％、特に６０〜８５質量％であることが好ましい。製膜原液の揮発分率が低すぎると、製膜原液の粘度が高くなり過ぎて、製膜原液調製時の濾過や脱泡が困難となり、異物や欠点の少ないＰＶＡフィルムの製造が困難になる傾向がある。一方、製膜原液の揮発分率が高すぎると、製膜原液の濃度が低くなり過ぎて、実験室で試験的に製膜するならば問題ないが、工業的なＰＶＡフィルムの製造が困難になる。

また製膜原液中は、界面活性剤を含有することが好ましい。界面活性剤を含有することにより、製膜性が向上してＰＶＡフィルムの厚さ斑の発生が抑制されると共に、製膜に使用するロールやベルトからのＰＶＡフィルムの剥離が容易になる。界面活性剤を含有する製膜原液からＰＶＡフィルムを製造した場合には、当該ＰＶＡフィルム中には界面活性剤が含有される。上記の界面活性剤の種類は特に限定されないが、ロールやベルトなどからの剥離性の観点からアニオン性界面活性剤またはノニオン性界面活性剤が好ましく、特にノニオン性界面活性剤が好ましい。

アニオン性界面活性剤としては、例えば、ラウリン酸カリウム等のカルボン酸型；ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸塩、オクチルサルフェート等の硫酸エステル型；ドデシルベンゼンスルホネート等のスルホン酸型などが好適である。

ノニオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のアルキルエーテル型；ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル等のアルキルフェニルエーテル型；ポリオキシエチレンラウレート等のアルキルエステル型；ポリオキシエチレンラウリルアミノエーテル等のアルキルアミン型；ポリオキシエチレンラウリン酸アミド等のアルキルアミド型；ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンエーテル等のポリプロピレングリコールエーテル型；オレイン酸ジエタノールアミド等のアルカノールアミド型；ポリオキシアルキレンアリルフェニルエーテル等のアリルフェニルエーテル型などが好適である。

これらの界面活性剤は１種を単独でまたは２種以上を組み合わせて使用することができる。

製膜原液が界面活性剤を含有する場合は、その含有量はＰＶＡ１００質量部に対して０．０１〜０．５質量部の範囲内であることが好ましく、０．０２〜０．３質量部の範囲内であることがより好ましく、０．０５〜０．１質量部の範囲内であることが特に好ましい。界面活性剤の含有量がＰＶＡ１００質量部に対して０．０１質量部よりも少ないと、界面活性剤を添加したことによる製膜性および剥離性の向上効果が現れにくくなり、一方、ＰＶＡ１００質量部に対して０．５質量部を超えると、界面活性剤がＰＶＡフィルムの表面にブリードアウトしてブロッキングの原因になり、取り扱い性が低下する場合がある。

上記した製膜原液を用いてＰＶＡフィルムを製膜する際の製膜方法としては、例えば、湿式製膜法、ゲル製膜法、流延製膜法、押出製膜法などを採用することができる。また、これらの組み合わせによる方法などを採用することもできる。以上の製膜方法の中でも流延製膜法または押出製膜法が、膜の厚さおよび幅が均一で、物性の良好なＰＶＡフィルムが得られることから好ましく採用される。製膜されたＰＶＡフィルムは必要に応じて乾燥や熱処理を行ってもよい。

具体的な製膜方法としては、Ｔ型スリットダイ、ホッパープレート、Ｉ−ダイ、リップコーターダイなどを用いて、製膜原液を最上流側に位置する回転する加熱したロール（あるいはベルト）の周面上に均一に吐出または流延し、このロール（あるいはベルト）上に吐出または流延された膜の一方の面から揮発性成分を蒸発させて乾燥し、続いてその下流側に配置した１個または複数個の回転する加熱したロールの周面上でさらに乾燥するか、または熱風乾燥装置の中を通過させてさらに乾燥した後、巻き取り装置により巻き取る方法を工業的に好ましく採用することができる。加熱したロールによる乾燥と熱風乾燥装置による乾燥とは、適宜組み合わせて実施してもよい。

本発明の製造方法により製造される電磁波照射されたＰＶＡフィルムの厚さは特に制限されないが、一般的には、５〜１００μｍ、さらには１０〜９０μｍ、特に２０〜８０μｍ程度であることが好ましい。

本発明の製造方法により製造される電磁波照射されたＰＶＡフィルムの形状に特に制限はないが、連続的に製造することができることから、長尺のＰＶＡフィルムであることが好ましい。当該電磁波照射されたＰＶＡフィルムの幅は特に制限されず、用途などに応じて決めることができる。例えば、当該電磁波照射されたＰＶＡフィルムを偏光フィルム製造用ＰＶＡフィルムとして使用する場合、その幅は５０〜６００ｃｍ、さらには８０〜５００ｃｍ、特に１００〜４００ｃｍ程度であることが好ましい。

本発明の製造方法により製造される電磁波照射されたＰＶＡフィルムのヤング率は２０．０ＭＰａ以下であることが好ましく、１８．０ＭＰａ以下であることがより好ましく、１５．０ＭＰａ以下であることが特に好ましい。ヤング率が２０．０ＭＰａ以下であることで、例えば偏光フィルム等の光学用フィルムの製造における一軸延伸工程において延伸初期の張力を低くすることができ、均一に一軸延伸することができるようになる。当該ヤング率はＰＶＡフィルムの含水率を８〜１０質量％に調湿した後に測定すればよく、この含水率の範囲内の少なくとも１点においてヤング率が上記範囲を満たしていることが好ましい。

本発明の製造方法によれば、上記のようにヤング率の低いＰＶＡフィルムが得られる。特に、多価アルコール系可塑剤を含有しないか少量のみ含有する場合であっても、ヤング率の低いＰＶＡフィルムが得られる。本発明は、多価アルコール系可塑剤の含有量がＰＶＡ１００質量部に対して１５質量部以下であり、含水率を８〜１０質量％に調湿した際のヤング率が２０．０ＭＰａ以下であるＰＶＡフィルムであって、電磁波照射されたＰＶＡフィルムに限定されないＰＶＡフィルムを包含する。当該ＰＶＡフィルムは、マイクロ波またはラジオ波を照射する工程を含む本発明の製造方法により容易に製造することができ、電磁波照射されたＰＶＡフィルムの説明として本明細書に記載した態様を、電磁波照射されたＰＶＡフィルムに限定されない当該ＰＶＡフィルムの好ましい態様とすることができるため、重複する説明は省略する。

本発明の製造方法により製造される電磁波照射されたＰＶＡフィルムの用途は特に制限されないが、当該ＰＶＡフィルムはヤング率が低くて均一に一軸延伸することができることから、偏光フィルムや位相差フィルム等の光学用フィルムを製造するための原反フィルム（光学用フィルム製造用ＰＶＡフィルム）として好ましく使用することができる。

本発明を以下の実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。

ＰＶＡフィルムの含水率の測定方法
測定対象となるＰＶＡフィルムから約１．５ｇのサンプルをカットし精秤してその質量「Ｗ」ｇを求めた。続いてそのＰＶＡフィルムのサンプルを１０５℃の乾燥機で１６時間乾燥した後、精秤してその質量「Ｚ」ｇを求めた。得られた「Ｗ」および「Ｚ」から下記式（１）によりＰＶＡフィルムの含水率を算出した。
含水率（質量％）＝１００ × （Ｗ−Ｚ）／Ｗ（１）

ＰＶＡフィルムのヤング率の測定方法
ＪＩＳＫ７１２７：１９９９の記載に準じて引張試験を実施しＰＶＡフィルムのヤング率を測定した。すなわち、まず測定対象となるＰＶＡフィルムを２０℃、６５％ＲＨで１週間調湿して含水率を８〜１０質量％の範囲内（具体的な数値は表１中に記載）とした後、幅１０ｍｍ、長さ１５０ｍｍにカットした。続いて株式会社島津製作所製万能試験機（オートグラフＡＧＳ−Ｈ）を用いて、カットしたＰＶＡフィルムをチャック間隔１００ｍｍになるように取り付け、引張速度１００ｍｍ／分で試験を行った。ヤング率は引張初期の値（ひずみ０．２％時の応力とひずみ０．７％時の応力）から求めた。

［実施例１］
酢酸ビニルの単独重合体をけん化して得られたＰＶＡ（重合度２４００、けん化度９９．９モル％）１００質量部、界面活性剤としてポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム０．１質量部および水からなる揮発分率６６質量％の製膜原液をＴダイから９５℃の第１乾燥ロールに膜状に吐出し、第１乾燥ロール上で含水率が２２質量％になるまで乾燥し、第１乾燥ロールから剥離し、後続する複数の８０℃の乾燥ロールによってさらに乾燥を行った後、含水率が３質量％になったときに巻き取り、厚さ６０μｍの長尺のＰＶＡフィルムを得た。
得られたＰＶＡフィルムを幅方向に２０ｃｍ、長さ方向に３０ｃｍの長方形にカットし、３０℃の水に１０秒間浸漬して取り出したところ、このＰＶＡフィルムの含水率は２０質量％であった。次いで図１に示した概略図のように、出力８００Ｗのマイクロ波発生装置から無反射終端器に向けて周波数２．４５ＧＨｚのマイクロ波を電子情報技術産業協会規格ＥＩＡＪＴＴ−３００６Ａに記載された方形導波管ＷＲＩ−２２に通過させながら、当該方形導波管の一対のＨ面のそれぞれに設けたスリット（サイズ：６ｍｍ×２５ｃｍの長方形）の一方から、上記水に浸漬したＰＶＡフィルムを連続的に導入して他方のスリットから導出し、ＰＶＡフィルムの含水率が３質量％になるまでＰＶＡフィルムにマイクロ波を連続して照射（実施例１では２４０秒間照射）した。なお放射温度計によりＰＶＡフィルムの温度を測定したところ、マイクロ波を照射する直前のＰＶＡフィルムの温度は１８℃であり、マイクロ波を照射した直後のＰＶＡフィルムの温度は６８℃であった。このようにして得られたマイクロ波照射されたＰＶＡフィルム（厚さ６０μｍ）を用いて、上記した方法に従い、そのヤング率を測定した。結果を表１に示した。

［実施例２］
実施例１において、３０℃の水に浸漬する時間を１０秒から３０秒に変更したこと以外は実施例１と同様にして含水率３質量％のマイクロ波照射されたＰＶＡフィルムを得た。なお３０℃の水に３０秒間浸漬して取り出した後のＰＶＡフィルムの含水率は４０質量％であった。また、マイクロ波を照射する直前のＰＶＡフィルムの温度は１８℃であり、マイクロ波を照射した直後のＰＶＡフィルムの温度は６８℃であった。得られたマイクロ波照射されたＰＶＡフィルム（厚さ６０μｍ）を用いて、上記した方法に従い、そのヤング率を測定した。結果を表１に示した。

［実施例３］
実施例１において、マイクロ波発生装置の出力を６００Ｗに変更したこと以外は実施例１と同様にして含水率３質量％のマイクロ波照射されたＰＶＡフィルムを得た。なお、マイクロ波を照射する直前のＰＶＡフィルムの温度は１８℃であり、マイクロ波を照射した直後のＰＶＡフィルムの温度は６０℃であった。このマイクロ波照射されたＰＶＡフィルム（厚さ６０μｍ）を用いて、上記した方法に従い、そのヤング率を測定した。結果を表１に示した。

［実施例４］
実施例２において、マイクロ波発生装置の出力を６００Ｗに変更したこと以外は実施例２と同様にして含水率３質量％のマイクロ波照射されたＰＶＡフィルムを得た。なお、マイクロ波を照射する直前のＰＶＡフィルムの温度は１８℃であり、マイクロ波を照射した直後のＰＶＡフィルムの温度は６０℃であった。このマイクロ波照射されたＰＶＡフィルム（厚さ６０μｍ）を用いて、上記した方法に従い、そのヤング率を測定した。結果を表１に示した。

［比較例１］
実施例２において、マイクロ波発生装置の出力を１０００Ｗに変更したこと以外は実施例２と同様にして含水率３質量％のマイクロ波照射されたＰＶＡフィルムを得た。なお、マイクロ波を照射する直前のＰＶＡフィルムの温度は１８℃であり、マイクロ波を照射した直後のＰＶＡフィルムの温度は８０℃であった。このマイクロ波照射されたＰＶＡフィルム（厚さ６０μｍ）を用いて、上記した方法に従い、そのヤング率を測定した。結果を表１に示した。

［比較例２］
実施例１において、３０℃の水に浸漬する時間を１０秒から１２０秒に変更したこと以外は実施例３と同様にして含水率３質量％のマイクロ波照射されたＰＶＡフィルムを得た。なお３０℃の水に１２０秒間浸漬して取り出した後のＰＶＡフィルムの含水率は６０質量％であった。また、マイクロ波を照射する直前のＰＶＡフィルムの温度は１８℃であり、マイクロ波を照射した直後のＰＶＡフィルムの温度は６８℃であった。得られたマイクロ波照射されたＰＶＡフィルム（厚さ６０μｍ）を用いて、上記した方法に従い、そのヤング率を測定した。結果を表１に示した。

［比較例３］
実施例１において、３０℃の水に浸漬する時間を１０秒から５秒に変更したこと以外は実施例３と同様にして含水率３質量％のマイクロ波照射されたＰＶＡフィルムを得た。なお３０℃の水に５秒間浸漬して取り出した後のＰＶＡフィルムの含水率は１０質量％であった。また、マイクロ波を照射する直前のＰＶＡフィルムの温度は１８℃であり、マイクロ波を照射した直後のＰＶＡフィルムの温度は６８℃であった。得られたマイクロ波照射されたＰＶＡフィルム（厚さ６０μｍ）を用いて、上記した方法に従い、そのヤング率を測定した。結果を表１に示した。

［比較例４］
実施例１で得られた長尺のＰＶＡフィルムを幅方向に２０ｃｍ、長さ方向に３０ｃｍの長方形にカットし、３０℃の水に１０秒間浸漬して取り出したところ、このＰＶＡフィルムの含水率は２０質量％であった。この水に浸漬したＰＶＡフィルム（１８℃）を１２０℃の熱風でＰＶＡフィルムの含水率が３質量％になるまで熱風乾燥処理を行った。このようにして得られた熱風乾燥されたＰＶＡフィルム（厚さ６０μｍ）を用いて、上記した方法に従い、そのヤング率を測定した。結果を表１に示した。

［比較例５］
比較例４において、３０℃の水に浸漬する時間を１０秒から３０秒に変更したこと以外は比較例４と同様にして含水率３質量％の熱風乾燥されたＰＶＡフィルムを得た。なお３０℃の水に３０秒間浸漬して取り出した後のＰＶＡフィルムの含水率は４０質量％であった。得られた熱風乾燥されたＰＶＡフィルム（厚さ６０μｍ）を用いて、上記した方法に従い、そのヤング率を測定した。結果を表１に示した。

［比較例６］
実施例１で得られた長尺のＰＶＡフィルムを幅方向に２０ｃｍ、長さ方向に３０ｃｍの長方形にカットしたものを測定対象となるＰＶＡフィルムとして用いて、上記した方法に従い、そのヤング率を測定した。結果を表１に示した。

１電磁波発生装置
２導波管
３、３’ スリット
４ＰＶＡフィルム
５無反射終端器

Claims

光学用フィルム製造用原反フィルムとして使用されるポリビニルアルコールフィルムの製造方法であって、
含水率が１０質量％以下のポリビニルアルコールフィルムを吸水させて含水率が１５〜５５質量％のポリビニルアルコールフィルムとした後、
含水率が１５〜５５質量％のポリビニルアルコールフィルムに７５℃以下の温度に保たれた状態でマイクロ波を照射する工程を含む、マイクロ波照射されたポリビニルアルコールフィルムの製造方法。
前記マイクロ波照射されたポリビニルアルコールフィルムの含水率が１０質量％以下である、請求項１に記載の製造方法。
前記マイクロ波照射されたポリビニルアルコールフィルムにおける多価アルコール系可塑剤の含有量がポリビニルアルコール１００質量部に対して１５質量部以下である、請求項１または２に記載の製造方法。
前記マイクロ波照射されたポリビニルアルコールフィルムが光学用フィルム製造用ポリビニルアルコールフィルムである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の製造方法。