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 - Google Patents
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Description
[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。
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。
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)
JIS K7127:1999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。
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EIAJ TT−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。
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。
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。
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。
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。
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。
2 導波管
3、3’ スリット
4 PVAフィルム
5 無反射終端器
Claims (4)
- 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。
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